大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)的抗風計算與實現(xiàn).pdf

1、風荷對于建筑物來說是一項非常重要的荷載，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常關(guān)鍵的一部分。隨著大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)的人量出現(xiàn)，風荷載也扮演著越來越重要的作用，某些情況下甚至成為設(shè)計的控制荷載。因此如何去確定建筑物表面的的風壓分布規(guī)律，以便進一步研究風對結(jié)構(gòu)的作用就顯得越來越重要。計算流體動力學(CFD)在風工程中的應用為風荷載研究提供了一個新的、有別于風洞試驗和現(xiàn)場實測的研究手段，具有設(shè)計周期短、試驗費用低、承擔風險小等突出優(yōu)勢，有著十分廣闊的發(fā)展前景。該方

2、法是應用計算流體動力學(CFD)技術(shù)在計算機上模擬建筑結(jié)構(gòu)周圍風場的變化，并求解結(jié)構(gòu)表面風壓的一種結(jié)構(gòu)風工程研究方法。 風繞建筑物流動可看作鈍體繞流，它的控制方程可采用不可壓縮粘性流體運動的Navier-Stokes方程和連續(xù)性方程。對流動問題方程的離散，通常是有限單元方法，有限差分法和有限體積法。本文采用的離散方法是有限單元方法，研究的對象是二維大跨度剛性屋蓋模型的繞流流場，對流場進行求解，來確定屋蓋表面的風壓分布和大小，屬于

3、風引起結(jié)構(gòu)作用力的范疇。從不可壓縮粘性流體流動的基本方程出發(fā)，選取速度一壓力基本變量式對繞流流場進行耦合直接求解，為消除因?qū)α黜椇筒豢蓧嚎s性引發(fā)的數(shù)值振蕩，采用速度、壓力不等階混合插值模式，并嘗試編制了求解器的計算程序，借助于ADINA軟件的前后處理程序，應用簡單算例驗證了該求解器程序的『F確性和可行性。然后選取了門式剛架平屋面、坡屋面和旋轉(zhuǎn)殼頂屋面作為算例對流場進行了計算，得到屋面表面的風壓分前J_J情況，分析了模型的高跨比、坡度、矢