台风风场下大跨度屋盖结构的风效应研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ly110
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
风洞试验是结构抗风研究最主要的方法,但风洞试验中的风场模拟对象主要是季风等常态风,而实测试验表明,台风风场和常态风场有很大差别,尤其是台风的湍流度要明显高于常规风场,因此有必要进行台风风场作用下的试验研究以明确台风效应对大跨度屋盖结构风荷载特性的影响。以1949~2012年间杭州、上海、汕尾和厦门气象站的热带气旋记录为依据,利用概率统计方法确定了这些地区台风的关键参数,并通过随机抽样方法和Yan Meng台风风场模型,确定了4个地区的台风平均风速剖面指数。以浙江大学体育馆为研究对象,在风洞试验中进行了该大跨度屋盖结构台风风场下的刚性模型测压试验,分析了台风风场作用下该屋盖结构的平均风压和脉动风压的分布情况。对比台风风场和B类风场下浙大体育馆屋盖的风压分布特性,发现两类风场作用下,风压系数和体型系数的分布规律类似,但是45个风向角下台风风场与B类风场的平均风压系数比值为1.12~1.38,脉动风压系数比值为1.68~2.55,体型系数增量达到了30%。运用大涡模拟的数值计算方法,在数值风洞中模拟了台风风场和B类风场下浙大体育馆屋盖的测压试验。数值模拟的结果显示了和风洞试验类似的规律,说明该数值模拟方法能够很好地进行大跨度屋盖风荷载特性的风场对比和分析。对比110°和120°风向角下典型测点平均风压系数和极小风压系数的现场实测、风洞试验和数值模拟的数据,可以发现三者的风压系数分布趋势是一致的,台风风场下的风压系数明显比B类风场下的数据大,并且更加接近于实测数据,对于大跨度屋盖结构而言,开展台风风场下的风洞试验研究是有意义的。最后采用大涡模拟的数值计算方法研究了典型球壳结构和平屋盖结构在台风风场和B类风场作用下风荷载的分布特性,细致地对比分析了球壳和平屋盖结构的体型系数和极小风压系数的分布和差异。
其他文献
用于分析既有结构可靠度时,传统的以时间为变量的可靠度方法存在着明显的局限性。随着结构健康监测技术的出现和快速发展,将既有结构的实时信息,例如构件截面尺寸、结构静动