فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مطالعه جریان باد حول برجهای بلند به دلیل ریزش نامتقارن گردابه ها و در نتیجه وارد شدن نیروهای نوسانی به سازه از اهمیت خاصی برخوردار می‌باشد. هر چند تحلیل این پدیده در شرایط خاص از قبیل سرعت و جهت جریان باد قبلاً صورت پذیرفته ولی تاکنون یک معیار کمی برای ارزیابی آئرودینامیکی وضعیت برج در معرض انواع بادها با سرعت‌ها و در جهات مختلف با توجه به موقعیت خاص جغرافیایی محل صورت نپذیرفته است. در پژوهش حاضر شبیه‌سازی عددی جریان باد حول هندسه مقطع برج بین الملی 56 طبقه تهران در معرض سرعت‌های مختلف باد در جهات متفاوت انجام و نیروهای آیرودینامیکی و دامنه و فرکانس نوسانات آنها محاسبه گردیده است. سپس با توجه به نامطلوب بودن هرگونه نیروی آئرودینامیکی وارده به برج از دیدگاه سازه‌ای، از ترکیب مقادیر متوسط و دامنه نوسانات ضرائب آئرودینامیکی در هر سرعت و زاویه وزش در شهر تهران معیاری برای ارزیابی آئرودینامیکی برج بین المللی تهران در معرض بادهای سالیانه ارائه شده است. محاسبات عددی به صورت تراکم ناپذیر ناپایا و با بهره‌گیری از مدل توربولانسی ترابرد تنش برشی کی- امگا صورت پذیرفته‌اند. بحرانی‌ترین سرعت‌ها و موقعیت‌های وزش باد بر برج از نظر مجموع ضرایب متوسط و دامنه نوسانات ضرایب برآ و پسا موقعیت وزش صفر و بیست درجه به‌ترتیب در سرعت‌های باد 15 و 10 متر بر ثانیه تشخیص داده شد. به منظور بهبود خواص آیرودینامیکی از جمله کاهش مقادیر متوسط و دامنه نوسانات نیروهای آیرودینامیکی، تغییراتی در هندسه برج اعمال گشته و هندسه جدیدی موسوم به هندسه اصلاحی معرفی و ضرایب آیرودینامیکی آن با هندسه فعلی برج مقایسه شده است. بر اساس نتایج بدست آمده هندسه اصلاحی در همه موقعیت‌های بحرانی وزش باد دارای مجموع ضرایب آیرودینامیکی کمتری نسبت به هندسه اصلی بوده و به صورت میانگین کاهش 21 درصدی مجموع ضرایب آیرودینامیکی را نسبت به هندسه اصلی سبب می‌شود.