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

1、近年來,大跨度、復雜體型建筑物大量涌現(xiàn)。隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活水平的提高,社會對空間結(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),對風荷載的作用十分敏感。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,風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)體型復雜,我國荷載規(guī)范所能提供的風載體型系數(shù)十分有限,開展大跨度空間結(jié)構(gòu)風荷載的研究具有重大的現(xiàn)實意義。
　　 目前風荷載的研究手段主要包括現(xiàn)場實測、風洞試驗和數(shù)值模擬。本文采用

2、風洞模型試驗和計算機數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對大跨度空間結(jié)構(gòu)的風荷載分布、風振響應(yīng)以及風振系數(shù)進行了系統(tǒng)研究,取得了一些有意義的結(jié)論。
　　 基于計算流體力學(CFD)的風工程數(shù)值模擬技術(shù)因其具有適應(yīng)性強、周期短、費用低等優(yōu)勢,正逐步成為結(jié)構(gòu)風工程研究的一種重要手段?；贔LUENT軟件平臺建立建立了復雜的合肥火車南站的模型,對其周圍風環(huán)境進行了數(shù)值模擬,計算出了模型各個測點的平均風壓系數(shù),與風洞試驗數(shù)據(jù)進行對比分析,詳細分析了火

3、車站周圍風場的分布,得出結(jié)論:在不同風向角時,除結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角和懸挑屋檐部以外,數(shù)值模擬結(jié)果和風洞試驗值的一致性比較高。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踐要求的計算結(jié)果,風荷載的數(shù)值模擬具有很高的工程實踐價值。
　　 運用有限元分析軟件ANSYS,采用時程分析方法,在有限元建模的基礎(chǔ)上,利用數(shù)值模擬技術(shù)得出的脈動風壓時程,計算出合肥火車南站屋蓋的位移風振系數(shù)。計算表明,采用的方法準確、有效,在實際工程設(shè)計中,采用位移