大跨度格栅屋盖抗风研究

发布时间：2017-05-12 05:08

  本文关键词：大跨度格栅屋盖抗风研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科技的发展进步,新的建筑材料和施工技术得到了广泛的应用,大跨度空间结构因其具有优美独特的外形,能够提供巨大的无柱内空间,越来越受到各种诸如火车站、体育馆、机场、展览馆等公共建筑设计师青睐。而此类大跨度空间结构都具有质量轻、柔度大、结构非线性变化明显等结构特征,其对风荷载特别敏感。然而大跨结构的形式多种多样,无法从规范中获得其风荷载,对于此类结构的风荷载研究就显得尤为重要。 本文研究的对象—重庆西部国际会展中心,其不仅属于大跨度空间结构,而且其屋盖为密集格栅形式,上通下透。传统的风洞试验方法中的测压试验对于这种形式的屋盖结构并不适用,本文对其制作了两种模型分别进行了测压试验和测力试验。 在测压试验中,利用试验测得多个风向角下的数据计算屋盖的风压系数,分析其风压分布规律。再利用ANSYS软件建立了有限元模型,采用时程分析法加载试验中测得的时程数据进行了风振响应分析,获得了屋盖结构的位移风振系数,研究分析其风振系数的规律,进而计算出结构的等效风荷载,为结构设计提供了一定的依据。 在测力试验中,通过计算试验中测得的数据,得到屋盖结构在多个风向角下的三分力系数。因屋盖表面基本为一平面,提出用三分力系数中的升力系数作为结构的体形系数,进而求得结构的等效风荷载,并与测压试验中求得的等效风荷载进行了对比,供结构设计人员参考。 本文使用的测力试验方法,对于无法通过测压试验的格栅屋盖结构,是一种新的尝试。通过对比分析,验证了该试验方法的可行性和精准度,为类似工程获取风荷载提供了重要的参考依据。
【关键词】：风荷载 大跨度屋盖 格栅 测压试验 测力试验 等效静风荷载
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU312.1
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 引言11-14
• 1.1.1 大跨度空间结构的发展概况11-13
• 1.1.2 结构风灾和结构风工程13-14
• 1.2 国内外结构风工程研究现状14-15
• 1.2.1 大跨度屋盖风荷载研究现状14
• 1.2.2 大跨度屋盖风振理论研究现状14-15
• 1.3 结构风工程的研究方法15-17
• 1.3.1 风洞试验15-16
• 1.3.2 现场实测16
• 1.3.3 数值风洞模拟16-17
• 1.4 本文的主要研究内容17-18
• 第2章 风荷载特性及风洞试验技术18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 近地面风特性及风对结构的作用18-22
• 2.2.1 大气边界层18-19
• 2.2.2 平均风19-20
• 2.2.3 脉动风20-22
• 2.2.4 风对结构的作用22
• 2.3 风洞试验22-26
• 2.3.1 建筑风洞的发展23-24
• 2.3.2 相似理论24-26
• 2.4 风洞试验方法26-27
• 2.4.1 大气边界层模拟26-27
• 2.4.2 刚性模型同步测压27
• 2.4.3 高频动态天平测力27
• 2.4.4 气弹模型试验27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 西部会展中心风洞试验概况28-45
• 3.1 工程背景28
• 3.2 大气边界层模拟28-31
• 3.3 刚性模型同步测压试验与结果分析31-38
• 3.3.1 测压试验测量系统31
• 3.3.2 测压试验模型及工况31-33
• 3.3.3 风压系数计算及平均风压分布图33-38
• 3.4 格栅屋盖测力试验与结果分析38-44
• 3.4.1 测力试验测量系统38
• 3.4.2 测力试验模型及工况38-40
• 3.4.3 三分力系数计算40-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第4章 西部会展中心风振系数计算分析45-53
• 4.1 大跨度屋盖风振系数的计算理论45-46
• 4.2 风振响应计算的时程分析法46-48
• 4.3 西部会展中心屋盖的自振特性分析48-49
• 4.4 西部会展中心屋盖风振系数计算结果及其分析49-52
• 4.4.1 有限元模型建立49-50
• 4.4.2 时程荷载计算及加载方法50
• 4.4.3 计算结果及分析50-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第5章 西部会展中心屋盖风荷载分析53-59
• 5.1 测压试验等效风荷载53-55
• 5.2 测力试验等效风荷载55-56
• 5.3 两类试验风荷载计算对比56-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第6章 结论与展望59-61
• 6.1 本文的主要结论59-60
• 6.1.1 会展中心风荷载特性59
• 6.1.2 会展中心屋盖风振响应特性59-60
• 6.2 展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果65

【参考文献】

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本文编号：358825