開合屋蓋結構設計方法與風壓分布的數(shù)值模擬研究.pdf

1、開合結構由于其優(yōu)越的使用性能,已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應用. 我國在最近兩年興起了建造開合結構的熱潮,小規(guī)模的開合式屋頂建筑已經(jīng)有數(shù)十座,目前運行狀況良好,大型開合結構的建造也有了一定的成就,己建成的杭州黃龍體育中心網(wǎng)球館已投入運營,上海旗忠森林網(wǎng)球中心成功的實現(xiàn)了平面旋轉(zhuǎn)開啟,國內(nèi)規(guī)模最大和設計施工難度最高的開合結構江蘇南通會展中心也順利完工. 本文在以往研究的基礎上,結合具體的工程實例綜述了開合屋蓋結構一般設計過

2、程并利用CFD對一已建成開合屋蓋實例進行了風壓分布的數(shù)值模擬.全文由三部分組成第一部分:概述了開合屋蓋結構的基本概念、分類、典型實例、以及在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,指出了開合屋蓋結構的發(fā)展趨勢. 第二部分:本文以恒隆步行街廣場屋蓋工程為例,通過對比分析剪刀撐方式、倒三角桁架式和張弦梁形式的結構方案,最終選擇了倒三角桁架式的可展桁架加柔性屋面材料的方案.根據(jù)一般開合屋蓋設計要點,對采用該種結構形式的開合屋蓋進行建筑、結構和機械的協(xié)同設計

3、. 第三部分:概述了國內(nèi)外風洞數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀.利用計算流體動力學分析軟件FUJENT 6,采用RNG k-ε湍流模型對已建成的開合屋蓋 (黃龍體育中心網(wǎng)球館)風壓系數(shù)分布進行了數(shù)值模擬,并闡述了數(shù)值模擬時涉及的計算流域確定、網(wǎng)格劃分、邊界條件選取、求解參數(shù)和收斂標準設置等問題.得到了該類開合屋蓋表面的風壓分布特性,分別對幾個風向角時數(shù)值計算結果與風洞試驗結果進行了比較.結果表明兩者在風壓分布的規(guī)律上基本保持一致,只是在局部區(qū)