體育場懸挑屋蓋的脈動風壓頻譜特性研究.pdf

1、體育場懸挑屋蓋結構是大跨空間結構中應用較為廣泛的一種結構形式，屬風敏感結構。其跨度大、結構柔、材料輕等特點,使風荷載成為結構設計的主要荷載之一。由于懸挑屋蓋上風荷載的復雜性，多數(shù)情況下，現(xiàn)行的荷載規(guī)范無法滿足懸挑屋蓋的設計要求，需通過模型風洞測壓試驗來獲得懸挑屋蓋表面的風荷載特性。本文的研究目的在于深入探討懸挑屋蓋結構的脈動風壓頻譜特性，并建立風壓譜模型，這對于結構的風振響應分析，極值風壓估計和抗疲勞設計都是必不可少的，同時也為該類結構

2、進一步的抗風研究和工程設計提供參考。
　　本文首先系統(tǒng)回顧了國內外在體育場懸挑屋蓋抗風研究領域的進展?；趹姨粑萆w剛性模型測壓風洞實驗的結果，對脈動風壓譜的估計方法及脈動風壓的自功率譜和互功率譜特性做了系統(tǒng)而深入的研究，并在此基礎上提出了懸挑屋蓋的自譜和互譜模型。主要研究內容包括：⑴對風壓自譜和互譜的估計方法進行總結、比較，選擇合適的方法和參數(shù)進行功率譜估計。⑵基于剛性模型測壓風洞實驗結果，選擇最不利的0度風向角（垂直屋蓋前緣風向

3、），對看臺后部封閉和開敞兩種情況，深入探討了懸挑屋蓋上表面、下表面以及凈風壓的自功率譜特性。最后，在譜特性分析的基礎上，給出了懸挑屋蓋上凈風壓的自譜模型，為進一步的結構風振響應分析，極值風壓估計和抗疲勞設計提供參考。⑶同樣針對最不利的0度風向角，對看臺后部封閉和開敞兩種情況，分別考察屋蓋上、下表面上沿跨向各測點之間的相干函數(shù)隨折減頻率的變化，從而考察頻域上風壓沿跨向的空間相關性，進而得到懸挑屋蓋上凈風壓的互譜模型。⑷最后，對比風壓譜模型