王珩[1]2003年在《体育场大跨网架屋盖结构的风振响应和风振系数研究》文中研究说明随着科学技术的发展和施工工艺的进步，新建的体育场的看台往往覆盖着各种外形美观、结构新颖的大跨度柔性屋盖结构。风流经屋面时，会在屋面的大部分区域产生强大的吸力，并引起柔性屋面的风振。目前国内外对大跨度柔性屋盖结构的竖向风振研究很少，本文研究的体育场大跨网架屋盖结构的风荷载及风振响应作为大跨度柔性屋盖结构的一个专题，具有重要的工程应用价值和学术研究意义。 本文采用风洞模型试验和计算机数值计算相结合的方法，对台州体育中心看台屋盖的风振机理、风振形态、风振响应以及风振系数进行了系统研究，取得了一些有意义的结论。 在风洞试验方面，通过对台州体育中心屋盖刚性模型在模拟大气边界层风洞中进行的不同风向角下的风洞试验所得数据的研究，获得了结构在各种情况下的屋面风压分布规律，并且绘制了台州体育中心屋盖在各个风向角下的屋盖平均风压系数和脉动风压系数分布等值线图。 在理论分析方面，建立合理的有限元模型，利用刚性模型风洞试验获得的各种不同情况下屋面各节点的平均风压系数和脉动风压时程，在频域内和时域内进行了大跨网架屋盖结构的风振响应分析。在频域内，采用背景模态分析法，通过计算得到对结构振动能量贡献最大的一阶背景模态，从而得到结构脉动响应的均方根值；在时域内，采用直接积分法求出结构响应的时间历程，并且通过统计，同样得到结构脉动响应的均方根值。然后通过两种方法计算结果的相互比较，指出在准定常假设的基础上进行的背景模态分析法所得风振响应规律和时程分析法所得基本吻合，且可以考虑到高阶频率对振动的影响。最后通过对大跨网架屋盖结构的风振系数的研究，提出了在实际工程设计中，采用位移风振系数来计算大跨屋盖的等效静力风荷载既正确又方便使用，并且给出了台州体育中心看台屋盖进行分块统计后的位移风振系数，以供设计参考。
徐明鸣[2]2006年在《大跨度网架屋盖结构风振的仿真分析》文中提出近年来,随着高强度轻质材料的使用,结构设计方法的发展及计算机数值仿真计算的应用,都为大跨度空间结构的发展创造了极为有利的条件。在众多的空间结构形式中以大跨网架屋盖结构最具有代表性,其广泛应用于机场、体育馆、会展中心、大型商业广场、剧场等一系列城市标志性建筑物群,集中反映了当今的世界建筑概念潮流。工程实例和网架的结构特点都表明网架屋盖结构体系的风振敏感性并不亚于高耸或高层结构。大跨度网架屋盖采用覆面材料,网架单一杆件强度不高,局部刚度不大,在风荷载作用下局部网架的位移、速度和加速度的响应较大,可能对周围流场产生影响,形成明显的固流耦合作用,导致较明显的气弹响应和可能的整体动力失稳现象。采用风洞试验和数值仿真相结合的思路,本文利用ANSYS,MATLAB软件并考虑耦合作用,对体育馆拱形组合网架屋盖的风振响应做了仿真分析,得出一些有意义的结论。文章根据空间结构的特点,地理环境,气候特征等因素,编制了大跨度空间结构体系的随机风场模拟程序AMENG,得到了大跨网架屋盖各点高精度风速时程。考虑风荷载与屋盖结构的耦合作用,将刚性模型风洞试验的结果(风压分布系数)和各点风速时程模拟数据,转化为风荷载时程荷载激励。在有限元的环境下,借助ANSYS软件对网架屋盖做了风致振动的动力分析,包括模态分析、时程分析、功率谱分析。经计算分析得到了网架各点在不同风向角下的位移时程响应,位移响应的频谱变化关系及网架屋盖各部分的位移风振系数等结构风振响应结果。从中可以分析并了解大跨网架屋盖结构体系风致振动的规律、振型能量贡献、振动响应分布和局部、整体最不利风向角等方面。最后通过对照功率谱分析和时程分析的结果,来检验大跨网架屋盖在时域内风振分析的准确性和合理性。
参考文献：
[1]. 体育场大跨网架屋盖结构的风振响应和风振系数研究[D]. 王珩. 浙江大学. 2003
[2]. 大跨度网架屋盖结构风振的仿真分析[D]. 徐明鸣. 华中科技大学. 2006
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