國家體育場屋蓋結(jié)構(gòu)風荷載特性.pdf

1、大跨度結(jié)構(gòu)作為一類新穎結(jié)構(gòu)體系，其結(jié)構(gòu)設(shè)計具有許多區(qū)別于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點，特別是對風荷載的考慮，往往成為該類結(jié)構(gòu)設(shè)計中的難點問題。由于大跨屋蓋結(jié)構(gòu)自身形狀的多樣性、風荷載作用的隨機性以及脈動風壓的時空相關(guān)性使得屋蓋表面的風壓統(tǒng)計規(guī)律不僅與來流的脈動特性有關(guān)，還會更多地受到由結(jié)構(gòu)自身幾何形狀引起地特征湍流的影響，至今尚未提出一套成熟的大跨結(jié)構(gòu)風荷載描述方法。 基于以上思想，本文以國家體育場屋蓋結(jié)構(gòu)為工程背景，根據(jù)風洞試驗數(shù)據(jù)，從時域

2、和頻域?qū)ζ湮萆w表面風荷載的特性進行研究，并提出極值風壓分析的方法。主要內(nèi)容包括以下幾個方面： (1)介紹了國家體育場剛性模型風洞試驗的情況，基于試驗數(shù)據(jù)分析了位于高湍流區(qū)屋蓋的平均風壓和脈動風壓特性，并從特征湍流的形成機理方面解釋了屋蓋風壓的分布情況。 (2)主要對脈動風壓的時域特性進行研究。提出了利用x<'2>擬合檢驗法來研究屋蓋脈動風壓非高斯特性的理論，并結(jié)合風洞試驗數(shù)據(jù)，分析大跨屋蓋表面的高斯風壓區(qū)域和非高斯風壓區(qū)

3、域；研究了同步測量條件下敞開體型屋蓋上下表面和同一表面上風壓的相關(guān)性，并結(jié)合工程實例分析了相關(guān)性對脈動風壓取值的影響。 (3)探討了利用極值統(tǒng)計理論確定極值風壓的方法，提出了高斯風壓區(qū)和非高斯風壓區(qū)峰值因子的兩種不同確定方法，并分析了高斯區(qū)和非高斯區(qū)的峰值因子以及風壓極值的分布情況。 (4)在頻域內(nèi)研究了特征湍流對屋蓋風荷載脈動特性的影響。首先研究了屋蓋不同位置處的風壓譜特性以及高斯區(qū)與非高斯區(qū)風壓譜的不同；然后闡述了小