大跨懸挑屋蓋風(fēng)荷載特性與輔助氣動措施研究.pdf

1、體育場看臺懸挑屋蓋具有跨度大、結(jié)構(gòu)柔、重量輕等特點，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，通過引入某種附加氣動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)計思路。為此，本文以CFD數(shù)值模擬技術(shù)為手段，對懸挑屋蓋結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載

2、分布特性進(jìn)行了詳細(xì)研究，并提出了較為簡單實用的氣動抗風(fēng)措施，為該類結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)研究和工程設(shè)計提供參考。主要工作包括以下幾方面：
　　1）利用CFD數(shù)值模擬技術(shù)對流場進(jìn)行模擬時計算參數(shù)眾多，計算精度與多重因素有關(guān)，因此首先以試驗結(jié)果為依據(jù)，對不同的湍流模型下標(biāo)準(zhǔn)方柱體繞流結(jié)果進(jìn)行了詳盡的對比分析，給出了在模擬平均風(fēng)荷載與脈動風(fēng)荷載時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，探討了獨立的懸挑屋蓋結(jié)構(gòu)附近流場的變化及上下表面風(fēng)壓分布規(guī)律，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了看臺后部通風(fēng)率、屋蓋傾角以及下部看臺形式不同時屋蓋上下表面風(fēng)荷載分部的變化情況，確定了主要的影響因素；針對實際工程中存在相對看臺的情況，對比了存在上游看臺干擾時下游看臺屋蓋上下表面風(fēng)壓分布的變化。
　　3）利用LES模型對屋蓋表面脈動風(fēng)荷載的分布進(jìn)行了模擬，對比了屋蓋表面脈動風(fēng)壓系數(shù)分布、脈動風(fēng)荷載概率分布特性、頻譜