體育場懸挑屋蓋結構風壓特性及其相關性研究.pdf

1、目前國內外針對大跨度屋蓋結構的抗風研究，主要是圍繞著一些簡單的結構形式進行的。但對于馬鞍形環(huán)狀懸挑屋蓋結構，至今還沒有一套系統的研究方法，各國規(guī)范也沒有給出具體的抗風設計依據。因此，本文結合風洞試驗和數值模擬等手段，對郴州市體育中心體育場的馬鞍形環(huán)狀懸挑屋蓋的風壓特性、脈動風壓相關特性及風振響應等進行了研究，力求對實際工程的設計提供參考依據。本文主要完成了以下幾方面的研究工作：
　　 首先，對體育場懸挑屋蓋進行了剛性模型的屋蓋上

2、、下表面同步測壓風洞試驗和風壓數值模擬。研究了各典型風向角下的平均風壓分布情況。研究顯示，在屋蓋上、下表面，負壓區(qū)域分布都很廣泛。在馬鞍形的凸起區(qū)域，凈風壓值很大。把風洞試驗及基于3種湍流模型的數值模擬結果進行了對比分析，其中采用RNGk-ε模型和Realizable k-ε模型的數值模擬結果與風洞試驗最為吻合，而數值模擬的效果在上表面要好于下表面。
　　 其次，在剛性模型風洞試驗數據的基礎上，詳細研究了脈動風壓的頻域特性，并建

3、立了該體育場懸挑屋蓋各風向角下的新的風壓譜數學模型。對懸挑屋蓋各區(qū)域的典型測點進行時域下的相關系數和頻域下的相干函數分析，采用Davenport相干函數公式對屋蓋表面的平行、垂直來流方向排列的測點間的相干函數曲線進行了擬合。研究表明，風壓譜曲線隨風向角和測點所處位置而變化，其低頻區(qū)段主要由來流風決定，窄波峰由渦旋脫落引起。體育場懸挑屋蓋結構的脈動風壓空間相關特性有其自身的特點，即測點所在的屋蓋區(qū)域不同和測點是平行或垂直來流方向排列對相關