大跨度格構(gòu)式拱屋蓋結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能的研究.pdf

1、大跨度結(jié)構(gòu)具有自振頻率低、柔性大、阻尼小等特點，它不僅能夠滿足人類與時俱進(jìn)的各種要求,更為設(shè)計師們的想象力和創(chuàng)造力提供了施展的舞臺，所以大跨度空間結(jié)構(gòu)已然成為了現(xiàn)代建筑業(yè)發(fā)展的重中之重。
　　對于大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)，它一般比較低矮，處于湍流度較高，風(fēng)速變化較大的大氣邊界層區(qū)域中，再加上此結(jié)構(gòu)建筑形式復(fù)雜，多為曲面不規(guī)則形式，空氣動力作用異常繁復(fù)，所以它是風(fēng)荷載敏感結(jié)構(gòu)。故在進(jìn)行這種大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計時，風(fēng)荷載就成為了主要荷載，在許多情

2、況下，它甚至比地震作用顯得還重要，影響著結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性。并且，一直以來國內(nèi)外現(xiàn)代大跨度建筑結(jié)構(gòu)因風(fēng)荷載作用而破壞的報道屢見不鮮，又因為，目前對大跨度結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)理論研究尚存在很多不足。故顯而易見，對大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能的研究至關(guān)重要。本文對不同參數(shù)（拱形與矢跨比）的大跨度格構(gòu)式拱屋蓋結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能進(jìn)行比較分析，希望能為大跨度結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能的深入研究提供依據(jù)，并對大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能研究的發(fā)展有所幫助。
　　(1)本文

3、通過閱讀大量文獻(xiàn)，查閱有關(guān)資料等，對大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析與總結(jié)。
　　(2)具體介紹了自回歸濾波器法（AR法），并采用此方法通過計算機數(shù)值計算軟件MATLAB編程模擬脈動風(fēng)速時程，匯總平均風(fēng)與脈動風(fēng)風(fēng)速后，計算每節(jié)點的負(fù)荷面積，依據(jù)風(fēng)速風(fēng)壓關(guān)系得到總風(fēng)荷載時程，為風(fēng)振響應(yīng)分析做好準(zhǔn)備。
　　(3)在3D3S11.0軟件環(huán)境下，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。在有限元軟件ANSYS12.0中建立模型并進(jìn)行模態(tài)分析，了解結(jié)構(gòu)

4、的自振特性。通過對比，研究不同自重、不同矢跨比以及不同拱形對結(jié)構(gòu)動力特性的影響。
　　(4)具體介紹Newmark-β法，并采用該方法對結(jié)構(gòu)順風(fēng)向的風(fēng)振響應(yīng)進(jìn)行時程分析研究。由各單元的內(nèi)力，各節(jié)點的位移響應(yīng)情況了解結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能。透過不同拱形、不同矢跨比的風(fēng)振響應(yīng)時程，對比分析出以上參數(shù)對結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能的影響規(guī)律，總結(jié)出抗風(fēng)性能最好的結(jié)構(gòu)，并為以后的設(shè)計提出建議。
　　此外，還運用了兩種方法對結(jié)構(gòu)的風(fēng)振系數(shù)進(jìn)行計算，通過分析比