弧形平面體育場懸挑屋蓋風荷載特性及干擾效應研究.pdf

1、體育場懸挑屋蓋是一類典型的大跨度結(jié)構(gòu),風荷載往往會成為結(jié)構(gòu)設(shè)計時的控制荷載,而由于同時受到多種幾何因素(例如屋蓋外形、各種臨近干擾等)以及來流湍流條件的影響,風荷載的特性十分復雜,尚沒有普適的風荷載模型供設(shè)計者參考,現(xiàn)行中國規(guī)范中也沒有給出針對體育場懸挑屋蓋的體型系數(shù)取值建議。本文旨在以風洞試驗數(shù)據(jù)為依據(jù),細致探討該類結(jié)構(gòu)的風荷載特性,為進一步的研究和工程應用提供參考。
　　本文首先回顧了國內(nèi)外學者關(guān)于體育場懸挑屋蓋風荷載特性及干

2、擾效應的研究現(xiàn)狀,針對弧形平面懸挑屋蓋風荷載特性以及風荷載干擾效應這兩個需要進一步系統(tǒng)研究的方面,設(shè)計并完成了一個弧形平面體育場懸挑屋蓋剛性模型的風洞測壓試驗,并以測得的風洞試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對體育場懸挑屋蓋風荷載特性及干擾效應進行了細致而系統(tǒng)的研究,得到了一些具有參考意義的結(jié)論。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1、設(shè)計并完成了弧形平面體育場懸挑屋蓋剛性模型的風洞試驗:在典型的B類地貌下進行了32種工況的測壓試驗,模型的高跨比為1:1

3、。屋蓋傾角共有0°、5°、10°和15°四種,研究的看臺后部通風率分為0％、10%、20%和30%四種。考慮的干擾因素分為以下四類:對邊屋蓋高度的變化、對邊屋蓋距離的變化、環(huán)狀屋蓋的影響、U型屋蓋的影響。
　　2、進行了單片弧形平面體育場懸挑屋蓋的風荷載特性研究:在大量風洞試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上,研究了單片弧形平面懸挑屋蓋的平均風荷載特性和脈動風壓分布特性,考慮了風向角、屋蓋傾角以及看臺后部通風率對其產(chǎn)生的影響。此外,本文還研究了脈動

4、風壓自功率譜在典型的0°風向角下的譜特性、參數(shù)影響分析,并研究了屋蓋中間條帶上各測點在該風向角下沿跨向的空間相關(guān)性。
　　3、進行了體育場懸挑屋蓋風荷載的干擾效應研究:以風洞試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),研究了三種常見的屋蓋形式(雙側(cè)屋蓋、環(huán)狀屋蓋、U型屋蓋)對單片體育場懸挑屋蓋的風荷載特性產(chǎn)生的影響,包括平均風壓分布、脈動風壓分布以及自功率譜和互功率譜特性。
　　4、給出了弧形平面懸挑屋蓋的設(shè)計荷載取值建議:給出了中部條帶在最不利風向角