大跨度空間結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載數(shù)值模擬及風(fēng)振響應(yīng)研究.pdf

1、近年來(lái),大跨度、復(fù)雜體型建筑物大量涌現(xiàn)。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平的提高,社會(huì)對(duì)空間結(jié)構(gòu)尤其是大跨度空間結(jié)構(gòu)的需求日益增加。大跨度結(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu),對(duì)風(fēng)荷載的作用十分敏感。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,風(fēng)荷載往往成為這類結(jié)構(gòu)的主要控制荷載。由于大跨度空間結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜,我國(guó)荷載規(guī)范所能提供的風(fēng)載體型系數(shù)十分有限,開(kāi)展大跨度空間結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 目前風(fēng)荷載的研究手段主要包括現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值模擬。本文采用

2、風(fēng)洞模型試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)大跨度空間結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載分布、風(fēng)振響應(yīng)以及風(fēng)振系數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究,取得了一些有意義的結(jié)論。
　　 基于計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的風(fēng)工程數(shù)值模擬技術(shù)因其具有適應(yīng)性強(qiáng)、周期短、費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì),正逐步成為結(jié)構(gòu)風(fēng)工程研究的一種重要手段?；贔LUENT軟件平臺(tái)建立建立了復(fù)雜的合肥火車南站的模型,對(duì)其周圍風(fēng)環(huán)境進(jìn)行了數(shù)值模擬,計(jì)算出了模型各個(gè)測(cè)點(diǎn)的平均風(fēng)壓系數(shù),與風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,詳細(xì)分析了火

3、車站周圍風(fēng)場(chǎng)的分布,得出結(jié)論:在不同風(fēng)向角時(shí),除結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角和懸挑屋檐部以外,數(shù)值模擬結(jié)果和風(fēng)洞試驗(yàn)值的一致性比較高。以上研究表明,建立合理的數(shù)值模型可以獲得滿足工程實(shí)踐要求的計(jì)算結(jié)果,風(fēng)荷載的數(shù)值模擬具有很高的工程實(shí)踐價(jià)值。
　　 運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS,采用時(shí)程分析方法,在有限元建模的基礎(chǔ)上,利用數(shù)值模擬技術(shù)得出的脈動(dòng)風(fēng)壓時(shí)程,計(jì)算出合肥火車南站屋蓋的位移風(fēng)振系數(shù)。計(jì)算表明,采用的方法準(zhǔn)確、有效,在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,采用位移