臺風(fēng)風(fēng)場下大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)的風(fēng)效應(yīng)研究.pdf

1、風(fēng)洞試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)抗風(fēng)研究最主要的方法，但風(fēng)洞試驗(yàn)中的風(fēng)場模擬對象主要是季風(fēng)等常態(tài)風(fēng)，而實(shí)測試驗(yàn)表明，臺風(fēng)風(fēng)場和常態(tài)風(fēng)場有很大差別，尤其是臺風(fēng)的湍流度要明顯高于常規(guī)風(fēng)場，因此有必要進(jìn)行臺風(fēng)風(fēng)場作用下的試驗(yàn)研究以明確臺風(fēng)效應(yīng)對大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性的影響。
　　以1949～2012年間杭州、上海、汕尾和廈門氣象站的熱帶氣旋記錄為依據(jù)，利用概率統(tǒng)計(jì)方法確定了這些地區(qū)臺風(fēng)的關(guān)鍵參數(shù)，并通過隨機(jī)抽樣方法和YanMeng臺風(fēng)風(fēng)場模型，確定了4

2、個(gè)地區(qū)的臺風(fēng)平均風(fēng)速剖面指數(shù)。
　　以浙江大學(xué)體育館為研究對象，在風(fēng)洞試驗(yàn)中進(jìn)行了該大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)臺風(fēng)風(fēng)場下的剛性模型測壓試驗(yàn)，分析了臺風(fēng)風(fēng)場作用下該屋蓋結(jié)構(gòu)的平均風(fēng)壓和脈動風(fēng)壓的分布情況。對比臺風(fēng)風(fēng)場和B類風(fēng)場下浙大體育館屋蓋的風(fēng)壓分布特性，發(fā)現(xiàn)兩類風(fēng)場作用下，風(fēng)壓系數(shù)和體型系數(shù)的分布規(guī)律類似，但是45個(gè)風(fēng)向角下臺風(fēng)風(fēng)場與B類風(fēng)場的平均風(fēng)壓系數(shù)比值為1.12～1.38，脈動風(fēng)壓系數(shù)比值為1.68～2.55，體型系數(shù)增量達(dá)到了30

3、％。
　　運(yùn)用大渦模擬的數(shù)值計(jì)算方法，在數(shù)值風(fēng)洞中模擬了臺風(fēng)風(fēng)場和B類風(fēng)場下浙大體育館屋蓋的測壓試驗(yàn)。數(shù)值模擬的結(jié)果顯示了和風(fēng)洞試驗(yàn)類似的規(guī)律，說明該數(shù)值模擬方法能夠很好地進(jìn)行大跨度屋蓋風(fēng)荷載特性的風(fēng)場對比和分析。
　　對比110°和120°風(fēng)向角下典型測點(diǎn)平均風(fēng)壓系數(shù)和極小風(fēng)壓系數(shù)的現(xiàn)場實(shí)測、風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值模擬的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)三者的風(fēng)壓系數(shù)分布趨勢是一致的，臺風(fēng)風(fēng)場下的風(fēng)壓系數(shù)明顯比B類風(fēng)場下的數(shù)據(jù)大，并且更加接近于實(shí)測數(shù)