大跨懸挑屋蓋風(fēng)荷載特性與輔助氣動(dòng)措施研究.pdf

1、體育場(chǎng)看臺(tái)懸挑屋蓋具有跨度大、結(jié)構(gòu)柔、重量輕等特點(diǎn)，是一種典型的風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)。正確確定懸挑屋蓋表面的風(fēng)荷載是進(jìn)行該類結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，雖然現(xiàn)行規(guī)范在這方面有所規(guī)定，但還相當(dāng)不全面，因此有必要開(kāi)展系統(tǒng)、深入地研究。另一方面，鑒于懸挑屋蓋的風(fēng)敏感性質(zhì)，借鑒橋梁和高層結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)引入某種附加氣動(dòng)裝置改善其繞流特性，從而達(dá)到減小風(fēng)荷載的目的，也是一種值得探討的結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)思路。為此，本文以CFD數(shù)值模擬技術(shù)為手段，對(duì)懸挑屋蓋結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載

2、分布特性進(jìn)行了詳細(xì)研究，并提出了較為簡(jiǎn)單實(shí)用的氣動(dòng)抗風(fēng)措施，為該類結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)研究和工程設(shè)計(jì)提供參考。主要工作包括以下幾方面：
　　1）利用CFD數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行模擬時(shí)計(jì)算參數(shù)眾多，計(jì)算精度與多重因素有關(guān)，因此首先以試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，對(duì)不同的湍流模型下標(biāo)準(zhǔn)方柱體繞流結(jié)果進(jìn)行了詳盡的對(duì)比分析，給出了在模擬平均風(fēng)荷載與脈動(dòng)風(fēng)荷載時(shí)所選用湍流模型的建議，從而保證了后續(xù)數(shù)值模擬工作的正確性。
　　2）采用RANS模型對(duì)懸挑屋蓋結(jié)構(gòu)

3、的平均風(fēng)荷載分布進(jìn)行了系統(tǒng)分析，探討了獨(dú)立的懸挑屋蓋結(jié)構(gòu)附近流場(chǎng)的變化及上下表面風(fēng)壓分布規(guī)律，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了看臺(tái)后部通風(fēng)率、屋蓋傾角以及下部看臺(tái)形式不同時(shí)屋蓋上下表面風(fēng)荷載分部的變化情況，確定了主要的影響因素；針對(duì)實(shí)際工程中存在相對(duì)看臺(tái)的情況，對(duì)比了存在上游看臺(tái)干擾時(shí)下游看臺(tái)屋蓋上下表面風(fēng)壓分布的變化。
　　3）利用LES模型對(duì)屋蓋表面脈動(dòng)風(fēng)荷載的分布進(jìn)行了模擬，對(duì)比了屋蓋表面脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)分布、脈動(dòng)風(fēng)荷載概率分布特性、頻譜