大跨度空間結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)及舒適度研究.pdf

1、隨著高強(qiáng)輕質(zhì)材料的使用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及施工技術(shù)的發(fā)展，大跨度空間結(jié)構(gòu)發(fā)展日新月異。大跨度空間結(jié)構(gòu)具有自重輕、柔性大、阻尼小、自振頻率低和體型復(fù)雜等特點(diǎn)，風(fēng)荷載是其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要控制荷載之一，尤其對(duì)復(fù)雜弱剛性大跨度結(jié)構(gòu)體系，有時(shí)比地震作用顯得更重要。由于大跨度空間結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載分布和振動(dòng)特性比較復(fù)雜，目前國(guó)內(nèi)還沒有建立合理的計(jì)算分析方法，總結(jié)其共性的規(guī)律，因此深入研究大跨度空間結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載動(dòng)力響應(yīng)及舒適度評(píng)價(jià)有極其重要的學(xué)術(shù)研究意義和工程應(yīng)

2、用價(jià)值。本文采用數(shù)值模擬和風(fēng)洞試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)大跨度空間結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)分析和舒適度評(píng)價(jià)，主要有以下幾方面的工作：
　　 (1)基于自回歸法(AR)的基本原理，編制MATLAB計(jì)算程序，模擬了具有空間相關(guān)性的多點(diǎn)脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程曲線，并在此基礎(chǔ)上對(duì)脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程離散值作數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，得到模擬功率譜曲線，與目標(biāo)功率譜進(jìn)行比較分析，較為吻合。證明該方法的正確性。
　　 (2)以武漢火車站為例，模擬其屋蓋表面節(jié)點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程，根

3、據(jù)剛性模型風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)得的不同風(fēng)向角下平均風(fēng)壓系數(shù)，選取最不利風(fēng)向角，經(jīng)過(guò)一系列轉(zhuǎn)換和修正，得到該風(fēng)向角下的體型系數(shù)，從而將模擬風(fēng)速時(shí)程轉(zhuǎn)化為風(fēng)荷載時(shí)程。
　　 (3)利用ANSYS有限元軟件對(duì)武漢火車站屋蓋進(jìn)行時(shí)程分析，得到結(jié)構(gòu)的位移和應(yīng)力時(shí)程曲線，從結(jié)果可看出結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了較大的振動(dòng)響應(yīng)。并在此基礎(chǔ)上提出有必要進(jìn)行結(jié)構(gòu)樓板的舒適度評(píng)價(jià)。
　　 (4)基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO2631，將武漢火車站不同標(biāo)高的樓層劃分為幾個(gè)小區(qū)域，在