大跨度球殼結(jié)構(gòu)的風(fēng)洞試驗(yàn)與風(fēng)振響應(yīng)分析關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、大跨屋蓋結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)理論是當(dāng)前結(jié)構(gòu)風(fēng)工程研究中相對(duì)薄弱但又十分重要的一環(huán)。本文以實(shí)際工程為背景，采用風(fēng)洞試驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論推導(dǎo)等方法，對(duì)球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載特性、風(fēng)振響應(yīng)規(guī)律、等效靜風(fēng)荷載確定以及脈動(dòng)風(fēng)的頻率補(bǔ)償?shù)葐?wèn)題展開(kāi)研究。主要工作包括以下幾方面：
　　1、設(shè)計(jì)并完成一大跨度球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的剛性模型風(fēng)洞測(cè)壓試驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)行了CFD數(shù)值模擬，結(jié)果表明兩者吻合較好；在此基礎(chǔ)上，對(duì)球殼表面的平均風(fēng)壓、脈動(dòng)風(fēng)壓和極值風(fēng)壓等進(jìn)行研究，給

2、出了設(shè)計(jì)建議取值。
　　2、探討了相鄰建筑對(duì)球殼的風(fēng)致靜力及動(dòng)力干擾效應(yīng)，結(jié)果表明，周邊建筑對(duì)球殼平均風(fēng)壓的影響以阻礙效應(yīng)為主，其結(jié)果是降低了來(lái)流動(dòng)能，提高了來(lái)流湍流度；動(dòng)力干擾主要表現(xiàn)為增大效應(yīng)，當(dāng)受擾球殼處于施擾建筑的下游時(shí)，動(dòng)力干擾效應(yīng)較大。
　　3、分析了由于縮尺比導(dǎo)致的風(fēng)洞試驗(yàn)采樣頻率不足問(wèn)題，指出在同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件時(shí)應(yīng)考慮頻率補(bǔ)償問(wèn)題：
　　①必須考慮結(jié)構(gòu)風(fēng)致共振響應(yīng)；
　?、陲L(fēng)洞試驗(yàn)可分辨的最大

3、頻率小于結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)頻率；在此基礎(chǔ)上，提出了一種實(shí)用的頻率補(bǔ)償方法，使現(xiàn)行的通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)來(lái)確定結(jié)構(gòu)脈動(dòng)風(fēng)荷載的技術(shù)得到改進(jìn)。
　　4、通過(guò)對(duì)現(xiàn)行規(guī)范風(fēng)振系數(shù)方法的剖析，指出其在表達(dá)結(jié)構(gòu)等效靜風(fēng)荷載時(shí)所存在的本質(zhì)缺陷，提出了一種面向工程應(yīng)用的等效靜風(fēng)荷載簡(jiǎn)化表達(dá)方法，并推導(dǎo)了等效靜風(fēng)荷載背景分量及共振分量的確定公式，最后通過(guò)算例驗(yàn)證了該方法的正確性。
　　本文的研究工作涵蓋了大跨屋蓋結(jié)構(gòu)抗風(fēng)研究的主要內(nèi)容，既是對(duì)以往研究工作的系