ACMOS-87 Computer fluid dynamics of wind loads around tall buildings

8/6/2019 ACMOS-87 Computer fluid dynamics of wind loads around tall buildings

http://slidepdf.com/reader/full/acmos-87-computer-fluid-dynamics-of-wind-loads-around-tall-buildings 1/6

Bioputer hùda ayjcodbs cpp`dbctdij hir estck`dsn tne wdja ìcadjm ij tne

surhcbes ih tc`` kudàdjmsDICJ RI[DJ @EIXECJU

(c), ACJDE@ QCUR

(c), GCOD@C GIQ[CRIXC

(k),EXC GI[OCJDGIXC

(k)

(c) Bdvd` Ejmdjeerdjm Hcbu`ty,

(k) Bdvd` Ejmdjeerdjm Hcbu`ty, Djstdtute ih Rtrubturc` Ejmdjeerdjm, Rtrubturc` Oebncjdbs

Aepcrtoejt.(c)

Ujdversdty Qrcjsd`vcjdc ih Krcsiv,(k)

Qebnjdbc` Ujdversdty ih Giţdbe(c)

Rtr. Qurjuùd Jr. 5. Krcsiv. [iocjdc,(k)

GRO UDR RvH QU v Gisdbdcbn

èivecjudFycnii.bi.ug , acjde`tcusFycnii.bio, gcod`c.gitrcsivcFtuge.sg ,evc.girocjdgivcFtuge.sg

Ckstrcbt< - Qne sbipe ih tnds pcper bijsdsts dj tne Bioputer Hùda Ayjcodbs cpp`y ti estck`dsn tne wdja ehhebts ij

tne surhcbes ih tne tc`` kudàdjms systeos. Qne tc`` kudàdjms cre dj presejt oire cja oire hrequejt`y dj tne oiaerj

bdtdes. Qne tipiìmy ih tne kudàdjms cja tne wdja adrebtdijs cre oire cja oire dopirtcjt dj tne bcse ih jew tc``kudàdjms aesdmj. Qne jew octerdc`s usea dj strubturc` ejmdjeerdjm wdtn tnedr ndmn oebncjdbc` pripertdes, tne

bijstrubtdij ocbndjery tne tebnjiìmdes cavcjbes cja tne ebijiodbc` sbipe cre tne prdjbdpc` recsijs dj tne aesdmj

cja exebutdij ih tc`èr cja oire sèjaer strubtures. Dj prcbtdbe tne qucsd-stctdb bioputdjm oetnia usea hir burrejt

strubture ds exbeea ky djnerdt strubturc` hèxdkd`dty. Qne wdja hirbes systeos tnct ìca tne kudàdjms surhcbes cre dj

prcbtdbes extreoe`y adhhdbu`t cja expejsdve. Evej tne use ih wdja tujje` ds extreoe`y adhhdbu`t dj prdjbdpc` ky tne

prikèos dj tne auopdjm vcùes hir tne ceri-e`cstdb oiae` cssuodjm cja [eyjiàs juoker sbc`djm. Qne kutt ih tnds

crtdbè bijsdst dj aeveìpoejt ih c BHA oetnia very usehu` cs c biop`doejtcry tii` hir ecsy estck`dsn tne wdja

tujje` pcrcoeters wirg bijadtdijs. Dj tne presejt pcper tne BHA oiae`djm ds kcsea ij Xiùoe Hdjdte Oetnia (XHO)

wdtn Qitc` Xc`dactdij Adodjdsndjm Oetnia (QXA) hir oiae`djm tne hìw criuja biopèxes kudàdjms surhcbes cja

estck`dsnes tne pressure vcrdctdij criuja tneo. Qne jew BHA XHO c`mirdtno ds aeveìpea hir odjdoc` errirs cja

kcsea ij [deocjj cja Miaujiv si`vers. Qne resu`ts ih tnds oetnia cre biopcrea wdtn tne qucsd-stctdb oiae`s cja

wdtn tne oist usea juoerdbc` oetnia.

Gey wiras< Xiùoe hdjdte oetnia, BHA, surhcbe pressure, QXA oetnia, tc`` kudàdjms, stee` strubture.

3. Djtriaubtdij

Qne wdja ìcadjm ds bijsdaerea ky Aevejpirt(344>)

dj tnree bctemirdes<

c) Extrcjeius`y-djaubea ìcadjm kcsea ij jcturc``y

turkuèjt ijbiodjm wdja. Qne wecg ih upstreco

ikstrubtdijs ejncjbe tnds bctemirdes kuhhetdjm.

k) Ujstckè hìw pnejioejij subn cs sepcrctdijs,

recttcbnoejts cja virtex sneaadjm mejercte c

sebijacry type ih hirbes.

b) Qne oiveoejt-djaubea exbdtctdij ih tne kiay

mejercte ky tne aehèbtdij ih tne strubture brecte

hùda hìw tii. Qnds pnejioejij wdtn c strijm

ujstecay stctes bncrcbter mdves tne biopèxdty ih tne

hùda hìw criuja tne hèxdkè tc`` strubtures. Qne

oiaerj aesdmj ih hèxdkè tc`` strubtures oust

request ti ecrtn qucges evejts cja wdja ìcas, bcses

tnct represejt c stcte ih tne crt ih tne bdvdèjmdjeerdjm.

Qne Euribiae cja oist usea stcjacras cre

ndmn`dmntea ky C``sip (;664) cs tne oist hèxdkè

cja djbùsdve biae hir jiroc` kudàdjms. Qne qucsd-

stctdb oetnias ihherea ky tnese biaes cre ij`y

cpp`dbckè hir kudàdjms wdtn strubturc` pripertdes

subn tnct tney cre jit susbeptdkè ti ayjcodb

exbdtctdij (Oetnc, 344>). Qnus, tne tc`` kudàdjms,

tnise wdtn ndmn sèjaerjess rctdis cja/ir

csyooetrdb p`cjes, exbeea `dodtctdijs cja cre

cavdsea ti ke testea dj tne wdja tujje`.

Qnds pctterj djaubes djnerejt strubturc` hèxdkd`dty

cja nedmntejs bijberjs remcradjm tne ceri-e`cstdb

hùda-strubture djtercbtdij ketweej tne wdja cja tne

tc`` kudàdjm. Qne biaes ih prcbtdbe ncve keej

hirou`ctea wdtn c vdew ti privdadjm cj cbbeptckè

kc`cjbe ketweej tne iver`y biopèx rec`dty cjaiversdop`dhdea cppricbn.

[ebejt [esecrbnes dj Cutioctdb Bijtri`

DRKJ< 4=>-3-83>61-661-8 122



Rbcèa-oiae` wdja tujje` testdjm ds cj estck`dsnea

tii` coijm djaustry aesdmj prcbtdbes. Kiujacry

`cyer wdja tujje`s cre bcpckè ih qucjtdhydjm tdoe-

aepejaejt surhcbe pressures, djbùadjm tne biopèx

types ih ìcadjms (tirsdij cja cbrisswdja). Qne

oiae` bcj ke usea ti aeterodje tne kest irdejtctdijih tne pripisea kudàdjm, tne bcse ih Kurl Aukcd

cjc`ysds (Drwdj cja Kcger, ;668). Qne sdou`ctdij,

jevertneèss, dt ncs dts iwj `dodtctdijs tnct djbùae

tne adhhdbu`ty ti ocdjtcdj pripirtdijc`dty ketweej

tne sbcèa turkuèjbe bncrcbterdstdbs cja tne sbcèa

kudàdjm oiae`, espebdc``y dh tne tipimrcpny ds

sdmjdhdbcjt (Qcrcjctn 344>). Hurtneroire, dt ds

dopirtcjt ti ejsure [eyjiàs juoker ehhebts ij tne

pressures cre gept ti c odjdouo. Dt ds jitea ky Ruj

et c`. (;664) tnct c bioputctdijc` cppricbn ncs tne

bcpckd`dty ih kedjm oire hèxdkè tncj trcadtdijc`wdja tujje` experdoejts. Hir excopè, c hu``y

biupèa siùtdij ketweej bioputctdijc` hùda

ayjcodbs (BHA) cja hdjdte eèoejt oiae``djm

(HEO) bcj ke aeveìpea ti oiae` tne hùda-strubture

djtercbtdij (HRD). C wdja tujje` test re`des ij tne

sdop`dhdea cssuoptdij tnct tne sbcèa cerie`cstdb

oiae` bcj sctdshcbtird`y rep`dbcte tne ayjcodb

pripertdes ih tne hu``-sbcè aesdmj. Dt jemèbts tne

djhùejbe ih ndmner oiaes. Qne cpp`dbctdij ih BHA

hir prcbtdbc` wdja ejmdjeerdjm prikèos ncs

rebedvea c ìt ih resecrbn cttejtdij iver tne `csttnree aebcaes cja ncs ocae oclir primress aue ti

tne cavcjbeoejt ih bioputer tebnjiìmy. Qnus hcr,

tne ècadjm cpp`dbctdijs hir tne kud`t ejvdrijoejt

ncve bijbejtrctea ij oecj wdja speeas hir crecs

djbùadjm< jcturc` vejtd`ctdij7 pi`ùtdij adspersdij7

cja nuocj biohirt ct street cja kc`bijy ève`

(Rtctnipiuìs, 344=). Dt ncs privej very adhhdbu`t hir

BHA ti cbbeptck`y oiae` tne biopèx hìw

djterherejbe pnejioejc djaubea hrio kudàdjms.

Qypdbc` hectures ih tnds ujstecay hìw remdoe

djbùae turkuèjt èjmtn sbcès cja sepcrctdij

remdijs `crmer tncj tne kiay sdze ih tne strubture.

Qnds ds tne recsij èss wirg ncs keej perhiroea ij

preadbtdjm tdoe-aepejaejt surhcbe pressures ij

tnese ocj-ocae kùhh kiades. BHA ncs jit

aeveìpea ejiumn ti summest dt biuà rep`cbe wdja

tujje` testdjm dj tnds respebt. Dt aies, niwever, ihher

ejbiurcmdjm pitejtdc` ti cbt cs c biop`doejtcry

tii`. Dj tnds pcper, tne vcrdius turkuèjbe oiae`s

wd`` ke adsbussea wdtn respebt ti tnedr ckd`dty ti

preadbt surhcbe pressures cja resu`tdjm wdja ìcashir c tc`` kudàdjm. Qnds djbùaes c aetcdèa revdew ih

prevdius vc`dactdij stuades perhiroea wdtndj tne

`dtercture. Dt pribeeas ti ndmn`dmnt tne user-aehdjea

brdterdc tnct oust c`si ke sctdshdea. Hdjc``y, tne sbipe

hir huture resecrbn ij sdop`dhydjm BHA cjc`yses hir

tc`` kudàdjms ds adsbussea, wdtn c vdew ti priaubdjm

c oire ehhdbdejt cja prcbtdbc` siùtdij.

Qne oiaerj sdou`ctdij ds kcsea ij turkuèjbeoiae`s, kcsea ij adhherejt oiae`s ih turkuèjbe

usea hir si`vdjm tne bijservctdij ih ocss,

oioejtuo cja ejermy equctdijs. Ruj et c`., ;664

cja Bcstri, ;662 use adhherejt BHA turkuèjbe

oiae` hir cjc`yze tne wdja ìcas ij tne tc``

kudàdjms. Qne seèbtdij ih tne turkuèjbe oiae` ds

ocae kcsea ij cbburcby, bioputctdijc` bist,

cbbessdkd`dty cja cvcd`ckè tdoe hir sdou`ctdijs. Qne

oist biopète hiro ih BHA ds tne Adrebt Juoerdbc`

Rdou`ctdij (AJR) oetnia tnct uses tne adrebt

siùtdij ih Jcvder-Rtiges equctdijs hir ecbn bijtri`viùoe. Qne adscavcjtcme ih tnds oetnia bijsdsts dj

tne oesn sdze adoejsdij bijadtdijs. Qne be`` oesn

oust ke soc`èst tnct tne virtex eaay wdtndj tne

hìw hir bcpturdjm tne turkuèjt ehhebts. Ri, tne bist

ih AJR kebioe extreoe`y ndmn cja Gjcpp (;66=)

bijbùae tnct tne AJR oetnia sniuà ke `dodtea ky

c soc`` sbcè sdou`ctdij cja ìw [eyjiàs juokers.

Qne itner oetnias cre dopèoejtea dj CJRTR Djb,

(;665) cja ds kcsea ij [eyjiàs-cvercmea Jcvder-

Rtiges ([CJR) cja @crme Eaay Rdou`ctdij (@ER)

cja cre tne twi oist usea oetnia hir wdja ìcasdou`ctdijs. Qne [CJR oetnias cre kcsea ij tne

twi pipu`cr oist usea oiae`s, μ ∛ε cja μ ∛τ, wnere

μ represejt tne gdjetdb ejermy cja ε tne turkuèjt

adssdpctdij rcte ir τ tne spebdhdb adssdpctdij rcte.

Qne [CJR oetnia ds kcsea ij caadtdijc` eopdrdbc`

equctdijs hir estck`dsn tne turkuèjt vdsbisdty cja

cre re`ctdve`y sdopè ti use cja rikust cja bcj

aesbrdke tne hu`` spebtrc ih turkuèjbe sbcè. Itner

oetnias cre kcsea ij trcjsdejt siùtdijs kcsea ij

spctdc` hd`terdjm cppricbn cacptea wdtn sukmrda-sbcèhir soc`èst be`` adoejsdij eaay. Qne oesn dj tnct

oetnia oust ke soc`èst tnct dj tne [CJR oetnia

kut tne hd`terdjm cppricbn bcj mdve oire djhiroctdij

ckiut turkuèjbe crecs ih tne oiae`. Dj tne `cst

yecrs, wcs aeveìpea c jew oetnia kcsea ij tne

[CJR cja @ER oiae`s, jcoea Aetcbnea Eaay

Rdou`ctdij (AER), oetnia wnere tne sdopèst

[CJR c`mirdtnos cre usea hir oclirdty hìw

aiocdjs sdou`cte cja @ER ds usea ij`y dj tne crec

ih sepcrctea hìw. Qne use ih AER oetnia dj tne

wdja ìca estdoctdij ih tc`` strubtures bijsdsts dj tne


DRKJ< 4=>-3-83>61-661-8 121



ndmn turkuèjt crec aeveìpea criuja tne kudàdjms cja dj tne spebdhdbdty ih wdja hìw.

;. Juoerdbc` cjc`ysds

Dj tnds pcper we estck`dsn tne pressure adstrdkutdij

ij tne hcícaes ih tne tc`` kudàdjms usdjm tne QXAc`mirdtnos hir mcs ayjcodbs kcsea ij Euèr VAE

systeo ih equctdij hir c sdtuctdij ih wdja ìcadjm

oire bìse`y ih tne rec`dty. Qne aiocdj ih

bioputdjm ds estck`dsnea dj tne hdmure 3 cja tne

wdja djput speea adcmrco dj tne hdmure ;. Qne

systeo ih pcrtdc` adhherejtdc` equctdijs ds mdve ij tne

hiros ih ocss bijservctdij (3), oioejtuo

bijservctdij (;) cja ejermy bijservctdij (2)<

(3)

(;)

(2)

Djaex

Ix

Xcùe

Wo_

Djaex

Iy

Xcùe

Wo_

Djaex

Iz

Xcùe

Wo_

@ 48 T 48 \ 48

@3 8 T/; 1> N3 ;3

@; ;3 T3 28 N; 84

@2 18 T; 22 N2 3;

@1 2 T2 ;1

@5 28 T1 ;1

@8 3>

c) k)Hdmure 3. Meioetrdbc` aiocdj adoejsdijs.

Qne systeo ih equctdijs ds wrdte cs<

)()()( qqq nm h q ++? (1)

]nere<

( )

( ) ( )

+

+

?

+

+?

+

+

?

?

p E w

pw

vw

uw

w

n

p E v

vw

pv

uv

v

m

p E u

uw

uv

pu

u

h

E

w

v

u

q

qq

q

;

)(

;

)(

;

)(

7

77

σ

σ

σ

σ

σ

σ

σ

σ

σ

σ

σ

σ

σ

σ

σ

σ

(5)

Qne titc` ejermy E represejt tne suo ih djterjc`

cja gdjetdb ejermy cja ds expressdij ds<

( );;;

;

3

3wvu

p E +++

∛? σ

β (8)

Cja tne equctdij ih stcte hir c m-`cw pi`ytripdb

mcs bijsdaerea dj tne presejt wirg ncs tne sncpe

v

p

b

b?β (=)

]nere b p cja bv cre tne spebdhdb nect ct bijstcjt

pressure, respebtdve`y bijstcjt viùoe.

;.3.

Kiujacry cja Djdtdc` Bijadtdijs cja djput pcrtdbu`crdtdes

( ) 6?⋅∍+

∋

∋X

t

r

σ σ

( ) ( ) m pX X X t

r

rrr

⋅+∛∍?Ý⋅∍+⋅∋

∋ σ σ σ

( ) ( ) ( )Q X p E E t

∍⋅∍?⋅+⋅∍+⋅∋

∋ η σ σ

r


DRKJ< 4=>-3-83>61-661-8 125



Qne Kiujacry bijadtdijs usea dj tne si`vdjm

prikèos bijsdst dj hree iutput hrio tne p`cjes

V;,V2,V1 cja V5, cs dj hdmure ;c cja dj djput hrio

p`cje V3. Qne djèt mcs dj tne bioputctdij aiocdj

ds ocae hrio p`cje V3 wdtn c speea adstrdkutdij cs

dj hdmure ;k. Qne speea adstrdkutdij ds ocae djcbbira wdtn tne ocxdouo speea ct 86 yecr

oecsureoejt ij wdja dj tne oist chhebtea crec ij

Djadc, dj cmreeoejt wdtn tne aesdmj jiros hir wdja

ìca. Qne speea adstrdkutdij ij Ix ds bijsdaerea

`djecr ij c`` tne djèt crec hir verdhdbctdij tne

turkuèjbe tnct bcj cppecr dj tne hùda trcp ketweej

tne twi kudàdjms wdtn adhherejt nedmnt. Qne djputs

hrio p`cje V3 ncve c pu`se sncpe wdtn equc` tdoeketweej tne pu`se aurctdij cja pcuse ketweej twi

pu`ses.

c) k)

Hdmure ;. Qne p`cje jitctdij ih tne aiocdj cjc`yzea, c) cja tne djèt speea adstrdkutdij ij Ix adrebtdij.

2. [esu`ts

Qne cjc`yze mdve tne ocps ih mcs speeas, u,v,w

ejermy cja pressure djsdae tne bioputdjm aiocdj,

tne pressures ij tne hcícae cja tne itner surhcbes

ih tne tc`` kudàdjms.

Hdmure 2. Qne strecos `dje ih tne mcs hìw cja tne pressure dj tne

hcícae sebtdij ct tdoe 6.435 s ih sdou`ctdij.

c) t?6.35;1>1 s k) t?6.;44>84 s b) t?6.11832= s a) t?6.54;21; s


DRKJ< 4=>-3-83>61-661-8 128



e) t?6.=23341 s h) t?6.>=3;2= s m) t?3.521>25 s n) t?5.24=>1 s

Hdmure 1. Mcs speea U Wo/s_ dj tne xIz syooetry p`cje ih tne aiocdj ih cjc`yze hir adhherejt tdoe oioejts.

c) t?6.;44>84 s k) t?6.11832= s b) t?6.54;21; s a) t?6.=23341 s

e) t?6.>=3;2= s h) t?6.4>54;3 s m) t?3.36=5>8 s n) t?3.;15523 s

d) t?3.24634> s l) t?3.521>25 s g) t?3.8=4338 s `) t?5.24=>1 s

Hdmure 5. Qne ocp ih pressure ij tne hcbcae ih tne tc`` kudàdjm hir adhherejt oioejt ih tne cp`dbctdij.

c) t?6.>=3;2= s k) t?3.24634> s b) t?;.3318;> s a) t?5.24=>1 s

Hdmure 8. Qne pressure ocp ij tne kcbg surhcbe ih tc`` kudàdjm hir adverse oioejts ih tne cpp`dbctdij.


DRKJ< 4=>-3-83>61-661-8 12=



c) t?6.>=3;2= s k) t?3.24634> s b) t?;.3318;> s a) t?5.24=>1 s

Hdmure =. Qne pressure ocp ij tne rdmnt surhcbe ih tne tc`` kudàdjm hir adverse oioejts ih tne cpp`dbctdij

c) t?6.>=3;2= s k) t?3.24634> s b) t?;.3318;> s a) t?5.24=>1 s

Hdmure >. Qne pressure ocps ij tne èht surhcbe ih tne tc`` kudàdjm hir adverse oioejts ih cpp`dbctdij.

1. Bijbùsdij

Qne mcs ayjcodbs oiae``djm kcsea ij Euèr VAE

systeo ih equctdij bcj si`ve tne prikèos ih wdja

ìcas ij tc`` strubtures wdtniut usdjm tne Jcvder-

Rtiges VAE systeo ih equctdij wdtn adverse

turkuèjbe hìw oiae`s hir cbburcte hìwayjcodbs.

C biokdjctdij ketweej tne twi oiae`ès bcj ke

usea kebcuse tne mcs speeas cre ìw dj tne bcse ih

wdja ìcas cja tne mcs ds prcbtdbc` djbiopressdkè.

Qne turkuèjbe crec ih hìw, tnct dj tne bdvd`

ejmdjeerdjm ncve c nume crec ih tne aiocdj (86-

>6%) dj tne bcses ih wdja ìcas ij tc`` kudàdjms

bcj ke sdou`cte usdjm tne Euèr systeo ihequctdijs cja tne biop`dbctea turkuèjbes oiae`s

bcj ke cvidaea.

5. [eherejbes

3.C``sip, C. KR EJ 3443-3-1 Qc`` Kudàdjms. Dj< DBE (Djstdtutdij ih Bdvd` Ejmdjeers), Jew Euribiae ij ]dja

@icadjm. (@ijaij, UG, 33 Ocy ;664).

;. CJRTR Djb. H@UEJQ 3;.6 Qneiry Mudae. (;664)

2. Kudàdjm [esecrbn Estck`dsnoejt. ]dja criuja tc`` kudàdjms, K[E Admest 246, (K[E< ]cthira, UG, 3441).

1. Krdtdsn Rtcjacras Djstdtutdij. KR 8244-;<344= @icadjms hir kudàdjms ‒ Vcrt ;< Biae ih prcbtdbe hir wdja ìcas.

(KRD< @ijaij, UG, 344=).

5. Krdtdsn Rtcjacras Djstdtutdij. KR EJ 3443-3-1<;665 Euribiae 3< Cbtdijs ij strubtures ‒ Vcrt 3-1<Mejerc` cbtdijs

‒ ]dja cbtdijs. (KRD< @ijaij, UG, ;665).

8. Bcstri, D.V. BHA hir Exterjc` Ceriayjcodbs dj tne Kud`t Ejvdrijoejt. Qne SJEQ-BHA Jetwirg Jewsètter. Xi`.

;< Ji. ; ‒ Lu`y ;662, pp 1-= (;662).

=. Acvejpirt, C.M. ]nct ocges c strubture wdja sejsdtdve9 dj Vrib. Qne Lukdèuo Bijherejbe ij ]dja Ehhebts ij

Kudàdjms cja Rtrubtures. >. Virti Cèmre, Krczd` ;5-;4 Ocy 344>, eas. C. C. Kc`geoc, ([itteraco, Jetner`cjas,

344>) pp 3-31.

4. Drwdj, V.C. cja Kcger, ].[. Qne Kurl Aukcd Qiwer ]dja Ejmdjeerdjm. Rtrubture Ocmczdje, Luje ;668 pp ;>-23

(;668).

36. Gjcpp, M.C. Doprivea oetnias hir strubturc` wdja ejmdjeerdjm. Vn. A. Ujdversdty ih Jittdjmnco(;66=).

33. Jizu, Q., Qcourc, Q., Iguac, T., cja Rcjcac, R. @ER ih tne hìw cja kudàdjm wc`` pressures dj tne bejter ihQigyi. Liurjc` ih ]dja Ejmdjeerdjm cja Djaustrdc` Ceriayjcodbs, E`sevder, 48 pp 3=8;-3==2 (;66>).


DRKJ< 4=>-3-83>61-661-8 12>

Documents

ACMOS-87 Computer fluid dynamics of wind loads around tall buildings