臺風(fēng)作用下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)動力失效研究.pdf

1、大跨空間結(jié)構(gòu)多用于體育場館、交通建筑、會展中心等大型公共建筑，這類結(jié)構(gòu)的重要性不言而喻，一旦破壞或失效會給社會生產(chǎn)和人民生命安全帶來重大損失，同時也會造成較壞的社會影響。我國每年都會遭受臺風(fēng)襲擊，大跨度結(jié)構(gòu)在風(fēng)振作用下破壞的案例時有發(fā)生。因此研究大跨度結(jié)構(gòu)在臺風(fēng)作用下的動力失效具有重要意義。
　　本文基于Yan Meng臺風(fēng)模型，確定了影響臺風(fēng)風(fēng)場的關(guān)鍵參數(shù)，根據(jù)1949-2014年間西北太平洋熱帶氣旋實測數(shù)據(jù)，用模擬圓法分析了臺

2、風(fēng)關(guān)鍵參數(shù)的最優(yōu)概率模型。依據(jù)臺風(fēng)關(guān)鍵參數(shù)的最優(yōu)概率模型，用隨機抽樣法隨機抽取了10000組臺風(fēng)，與實測熱帶氣旋極值風(fēng)速進行擬合，得到臺風(fēng)平均風(fēng)剖面指數(shù)。
　　用FLUENT軟件數(shù)值模擬了常規(guī)風(fēng)場和臺風(fēng)風(fēng)場下球面網(wǎng)殼和頂部開口網(wǎng)殼表面風(fēng)壓特性。表明球面網(wǎng)殼在常規(guī)風(fēng)場和臺風(fēng)風(fēng)場下風(fēng)壓規(guī)律相似，但臺風(fēng)風(fēng)場下網(wǎng)殼表面的風(fēng)壓系數(shù)要大于常規(guī)風(fēng)場下的風(fēng)壓系數(shù)。矢跨比為1/8時，兩類風(fēng)場屋蓋表面風(fēng)壓以負壓為主，負壓最大值出現(xiàn)在橫風(fēng)向邊緣附近，在

3、垂直風(fēng)運動方向，網(wǎng)殼邊緣的風(fēng)壓系數(shù)要大于中間區(qū)域的風(fēng)壓系數(shù)。
　　分別依據(jù)Davenport譜和Von Karman譜，采用諧波合成法，用MATLAB模擬了球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在常規(guī)風(fēng)場和臺風(fēng)風(fēng)場下表面各點的風(fēng)速時程，并與目標譜進行了對比，驗證了常規(guī)風(fēng)場和臺風(fēng)風(fēng)場各自風(fēng)速譜的正確性。
　　對比了常規(guī)風(fēng)場和臺風(fēng)風(fēng)場下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動力效應(yīng)，得出相對于常規(guī)風(fēng)場，臺風(fēng)風(fēng)場作用下網(wǎng)殼和弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)和均方差更大，且在臺風(fēng)作