大跨度網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)振的仿真分析.pdf

1、近年來，隨著高強度輕質(zhì)材料的使用，結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的發(fā)展及計算機數(shù)值仿真計算的應(yīng)用，都為大跨度空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的條件。在眾多的空間結(jié)構(gòu)形式中以大跨網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)最具有代表性，其廣泛應(yīng)用于機場、體育館、會展中心、大型商業(yè)廣場、劇場等一系列城市標志性建筑物群，集中反映了當今的世界建筑概念潮流。 工程實例和網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)特點都表明網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)體系的風(fēng)振敏感性并不亞于高聳或高層結(jié)構(gòu)。大跨度網(wǎng)架屋蓋采用覆面材料，網(wǎng)架單一桿件強度不高，局

2、部剛度不大，在風(fēng)荷載作用下局部網(wǎng)架的位移、速度和加速度的響應(yīng)較大，可能對周圍流場產(chǎn)生影響，形成明顯的固流耦合作用，導(dǎo)致較明顯的氣彈響應(yīng)和可能的整體動力失穩(wěn)現(xiàn)象。 采用風(fēng)洞試驗和數(shù)值仿真相結(jié)合的思路，本文利用ANSYS，MATLAB 軟件并考慮耦合作用，對體育館拱形組合網(wǎng)架屋蓋的風(fēng)振響應(yīng)做了仿真分析，得出一些有意義的結(jié)論。 文章根據(jù)空間結(jié)構(gòu)的特點，地理環(huán)境，氣候特征等因素，編制了大跨度空間結(jié)構(gòu)體系的隨機風(fēng)場模擬程序AME

3、NG，得到了大跨網(wǎng)架屋蓋各點高精度風(fēng)速時程?？紤]風(fēng)荷載與屋蓋結(jié)構(gòu)的耦合作用，將剛性模型風(fēng)洞試驗的結(jié)果（風(fēng)壓分布系數(shù)）和各點風(fēng)速時程模擬數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為風(fēng)荷載時程荷載激勵。在有限元的環(huán)境下，借助ANSYS軟件對網(wǎng)架屋蓋做了風(fēng)致振動的動力分析，包括模態(tài)分析、時程分析、功率譜分析。 經(jīng)計算分析得到了網(wǎng)架各點在不同風(fēng)向角下的位移時程響應(yīng)，位移響應(yīng)的頻譜變化關(guān)系及網(wǎng)架屋蓋各部分的位移風(fēng)振系數(shù)等結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)結(jié)果。從中可以分析并了解大跨網(wǎng)架屋蓋結(jié)