大型體育場看臺罩棚抗風(fēng)研究.pdf

1、風(fēng)荷載體型系數(shù)和風(fēng)振系數(shù)的取值對大跨結(jié)構(gòu)的設(shè)計至關(guān)重要。體型系數(shù)分布主要取決于建筑外形，而體育場看臺罩棚通常具有獨特造型，其體型系數(shù)的取值需要由針對性的風(fēng)洞試驗或者數(shù)值風(fēng)洞模擬來確定；風(fēng)振系數(shù)與風(fēng)特性和罩棚結(jié)構(gòu)特性有關(guān)，需要進(jìn)行時程分析或者頻域分析來確定。本文以安哥拉盧班戈體育場為模型，對看臺罩棚進(jìn)行了抗風(fēng)研究，主要完成的工作包括： 1、闡述了大氣邊界層的風(fēng)特性。介紹了平均風(fēng)的特點及其在我國規(guī)范中的計算方法；指出了脈動風(fēng)的動力效

2、應(yīng)，明確了湍流強度和脈動風(fēng)速譜等概念。 2、在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，介紹了以平均Navier-Stokes方程為基礎(chǔ)的湍流流動基本方程，并給出了求解平均Navier-Stokes方程的數(shù)值離散形式和離散方法，分析了應(yīng)用不同湍流模型計算的優(yōu)缺點。 3、基于上述CFD理論，在cfx軟件中采用RNG κ-ε模型對盧班戈體育場罩棚進(jìn)行了平均風(fēng)的數(shù)值風(fēng)洞模擬，對不同風(fēng)向下的模擬結(jié)果進(jìn)行了分析，給出了最不利情況下的平均風(fēng)壓分布和

3、分塊風(fēng)荷載體型系數(shù)，討論了雙側(cè)懸挑體育場罩棚平均風(fēng)壓分布規(guī)律。 4、闡述了隨機(jī)振動理論，采用Ansys對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了最不利風(fēng)向下的PSD分析，給出了頻域內(nèi)的結(jié)構(gòu)風(fēng)振系數(shù)。 5、采用線性濾波法編制matlab程序，模擬出了具有隨機(jī)性、時間相關(guān)性、空間相關(guān)性的脈動風(fēng)速時程序列。在此基礎(chǔ)上利用Ansys對單側(cè)看臺罩棚進(jìn)行了脈動風(fēng)時程分析，統(tǒng)計分析結(jié)果，得出了結(jié)構(gòu)的風(fēng)振系數(shù)。對比了時域和頻域的分析結(jié)果，最后討論了結(jié)構(gòu)設(shè)計時風(fēng)振系數(shù)