柱面網(wǎng)殼結構風敏感度及抗風設計方法研究.pdf

1、大跨度屋蓋結構具有質(zhì)量輕、柔性大、阻尼小的特點，風致振動效應顯著，風荷載問題十分突出，是目前研究的熱點領域。遺憾的是，由于大跨度屋蓋結構自身獨特的力學特性，與高層及高聳結構抗風設計相比，風致振動理論分析與工程實用設計方法并不完善，尚未形成一套成熟的理論、設計體系，在各國規(guī)范中更是鮮有提及。因此，如何為大跨度屋蓋結構工程實踐提供概念清晰、應用簡單并能保證計算精度的抗風分析設計方法成為亟需解決的問題。目前一種可行的思路為：通過對結構進行系統(tǒng)

2、參數(shù)分析，尋找風致振動響應特點及規(guī)律，并根據(jù)風致振動響應強度對不同結構進行風敏感度劃分，進而歸納并提出相應簡化計算方法指導工程實踐。
　　本文基于課題組之前提出的結構風敏感度概念，對原風敏感度理論進行探討，對相關計算方法進行改進，并針對柱面網(wǎng)殼屋蓋結構，建立風敏感度分級體系，提出相應的等效靜風荷載實用確定方法。
　　本文主要工作如下：
　?。?）對風敏感度理論進行改進
　　針對原風敏感度理論中的若干關鍵問題進行探

3、討，澄清相關概念，并對若干參數(shù)計算方法進行改進，推導了背景效應系數(shù)、耦合效應系數(shù)以及系統(tǒng)應變能等公式。
　　（2）設計并實施柱面屋蓋風洞試驗
　　設計并實施1/6、1/3、1/2矢跨比柱面屋蓋剛性模型風洞測壓試驗，獲得柱面屋蓋表面在不同工況下的風荷載數(shù)據(jù)。
　?。?）對柱面網(wǎng)殼結構進行系統(tǒng)風致振動分析
　　根據(jù)《網(wǎng)殼結構技術規(guī)程》（JGJ61-2003）確定工程常用跨度b、矢跨比f/b、屋面質(zhì)量、約束形式及鋼管型

4、號等參數(shù)，對柱面網(wǎng)殼結構進行系統(tǒng)風致振動分析,并將柱殼屋蓋結構風致振動復雜的多參數(shù)問題，簡化為結構振動模式和結構剛度兩個簡單參數(shù)。
　?。?）建立柱面網(wǎng)殼結構風敏感度分級體系
　　根據(jù)風致振動分析結果，對單層及雙層柱面網(wǎng)殼結構進行風敏感度計算并統(tǒng)計分析，建立柱面網(wǎng)殼屋蓋結構風敏感度分級體系。
　?。?）建立基于風敏感度分級的等效靜風荷載簡化確定方法
　　基于風敏感度理論提出的結構風致振動分析方法，對中等風敏感度單