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摘要
结合某塔楼群玻璃幕墙的风灾实例，进行了塔楼群玻璃幕墙碎粒飞掷物的运动轨迹预测，研究了4种不同风场条件对幕墙碎粒飞行轨迹的影响。首先，在对大涡模拟方法及参数设置的有效性验证的基础上，通过紊流边界层风场内塔楼群的非定常绕流大涡模拟，获取了建筑周围的三维非定常绕流场。然后，采用五阶龙格库塔法，求解粒状飞掷物的三维刚体运动方程，通过均匀流场下飞掷物轨迹计算方法与文献试验结果的对比，验证了本文方法的有效性。最后，对比分析了不同流场条件对颗粒的飞行轨迹及飞行速度的影响。结果表明，本文飞掷物运动轨迹计算方法结合大涡模拟获取的流场能够对飞掷物飞行轨迹进行有效预测；对同一位置释放的颗粒，与理想均匀流场相比，三维自由来流场中颗粒的飞行速度和飞行距离相对较低；三维自由来流场忽略湍流成份时，会使颗粒的飞行速度进一步降低，而飞行距离增大；对于塔楼群三维非定常绕流场，与理想均匀流和三维自由来流场的飞掷物轨迹预测的结果相差较大，且飞掷物的飞行轨迹受绕流场中不同初始位置的影响较大，并可能显著影响最终的评估结果。因此，飞掷物的飞行轨迹应充分考虑建筑群周围的三维非定常绕流场和初始破坏位置的影响。
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