大跨屋蓋結(jié)構(gòu)因造型優(yōu)美、受力合理等優(yōu)點(diǎn)常常被設(shè)計(jì)師青睞。然而,由于其跨度大、剛度低等特點(diǎn)使其容易遭受風(fēng)荷載的破壞。近年來(lái),大跨屋蓋結(jié)構(gòu)受風(fēng)災(zāi)破壞的事件屢屢發(fā)生,因此對(duì)大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。球殼結(jié)構(gòu)作為典型的大跨結(jié)構(gòu)形式之一,擁有大跨屋蓋結(jié)構(gòu)容易被風(fēng)致破壞的特點(diǎn),有必要對(duì)不同形式球殼結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性進(jìn)行研究,以供設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)參考。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)值模擬方法在結(jié)構(gòu)風(fēng)工程中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。本文根據(jù)風(fēng)荷載特性理論和計(jì)算流體力學(xué)基本原理,以fluent為計(jì)算平臺(tái),研究大跨球殼屋蓋結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載特性。主要工作如下:（1）用不同湍流模型和網(wǎng)格劃分方法組合下的模擬方案對(duì)一1/4矢跨比球殼進(jìn)行模擬,通過(guò)比較不同方案下球殼表面風(fēng)壓分布情況,分析不同方法的特點(diǎn),確定下文數(shù)值模擬要使用的湍流模型和網(wǎng)格劃分形式等數(shù)值模擬技術(shù)。（2）建立實(shí)際尺寸的幾何模型,探討了不同矢跨比、不同支撐高度和不同地貌類型下球殼結(jié)構(gòu)表面的風(fēng)壓分布情況,計(jì)算得到各種工況下球殼屋蓋的風(fēng)荷載體型系數(shù),并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,為該類結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)提供參考。研究表明,隨著矢跨比的增大,結(jié)構(gòu)表面最大正（負(fù)... 

【文章來(lái)源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

河南體育館風(fēng)致破壞

料特性從而適應(yīng)各種變化的造型需求之外，還具有受力合理、造型優(yōu)美等特點(diǎn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和施工技術(shù)的發(fā)展，大跨空間結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于體育場(chǎng)館、火車站、影劇院、干煤棚等大型公共建筑以及工業(yè)建筑中。大跨屋蓋結(jié)構(gòu)具有重量輕、剛度低等特點(diǎn)，屬于風(fēng)敏感建筑結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，風(fēng)荷載就成為其主要控制荷載[1-3]。大跨屋面覆蓋層在強(qiáng)風(fēng)作用下容易受到很大的吸力，造成屋蓋被掀落事故，甚至使主體結(jié)構(gòu)受到破壞[4]。1988 年 8月 8 日，杭州機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓、市體育館均受到 07 號(hào)臺(tái)風(fēng)的嚴(yán)重破壞；2002 年 8 月，臺(tái)風(fēng)“鹿莎”登錄韓國(guó)高興郡，奪走了 233 人的生命，造成經(jīng)濟(jì)損失 42 億美元，韓國(guó)釜山市四座體育館均遭到損壞，體育場(chǎng)的棚頂被掀起；2003 年蘇州體育場(chǎng)懸挑屋蓋的維護(hù)結(jié)構(gòu)因風(fēng)災(zāi)損壞嚴(yán)重；2004 年，河南省體育中心體育場(chǎng)屋蓋被風(fēng)撕裂并吹落 100 m2，多個(gè)大型采光窗被整體吹落，雨棚吊頂也被吹壞(圖 1-1)；2005 年 9 月 28 日，海南三亞美麗之冠的頂冠被臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”撕裂；2005 年 8月，颶風(fēng)“卡特里娜”登陸密西西比河口，共造成至少 1 836 人死亡，美國(guó)新奧爾良“超級(jí)穹頂”體育館棚頂多處金屬板被刮走，屋頂嚴(yán)重漏水；2011 年 11 月22 日，北京遭遇大風(fēng)天氣，機(jī)場(chǎng) T3 航站樓 D 區(qū)屋頂鐵皮被風(fēng)吹翻[5](圖 1-2)，

國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料表明風(fēng)災(zāi)造成的損失在各種自然災(zāi)害之中占首要位置[6-7]。近年來(lái)，多次發(fā)生大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)在風(fēng)力作用下局部被掀開(kāi)從而使整個(gè)屋面遭受破壞的事件，這些事件提醒我們，對(duì)大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載研究刻不容緩。球殼結(jié)構(gòu)不僅外形優(yōu)美、受力合理，并且有較大的無(wú)柱空間，是典型的大跨空間結(jié)構(gòu)形式之一，被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外各類建筑中。如圓形預(yù)均化庫(kù)球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)(圖 1-3)、國(guó)家大劇院(圖 1-4)、蒙特利爾世博會(huì)美國(guó)館(圖 1-5)、漳州后石電廠煤倉(cāng)球殼(圖 1-6)等。球殼結(jié)構(gòu)作為典型的大跨結(jié)構(gòu)形式之一，擁有大跨結(jié)構(gòu)容易被風(fēng)致破壞的特點(diǎn)，有必要對(duì)不同形式球殼結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性進(jìn)行研究，以供設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)參考。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)和等效靜力風(fēng)荷載關(guān)鍵性問(wèn)題研究[D]. 李玉學(xué).北京交通大學(xué) 2010

碩士論文
[1]大跨度柱面儲(chǔ)煤結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性研究[D]. 孫高健.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[2]大跨度球殼屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性風(fēng)洞試驗(yàn)研究[D]. 趙強(qiáng).石家莊鐵道大學(xué) 2016
[3]大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)表面風(fēng)壓的數(shù)值模擬研究[D]. 呂東陽(yáng).長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[4]大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載模擬與分布特性研究[D]. 雷燕寧.石家莊鐵道大學(xué) 2015
[5]大跨球面屋蓋圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)風(fēng)荷載及其折減系數(shù)[D]. 王霞.北京交通大學(xué) 2014
[6]考慮流固耦合效應(yīng)的某超高層建筑風(fēng)場(chǎng)模擬及響應(yīng)[D]. 胡永詠.武漢理工大學(xué) 2014
[7]復(fù)雜形體大跨空間結(jié)構(gòu)風(fēng)壓與等效靜風(fēng)荷載數(shù)值模擬[D]. 喬帥斌.上海交通大學(xué) 2014
[8]大跨柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及CFD數(shù)值模擬研究[D]. 王利彬.河北工程大學(xué) 2013
[9]大矢跨比球殼的風(fēng)荷載特性研究[D]. 邱冶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[10]基于FLUENT軟件的建筑物風(fēng)荷載數(shù)值模擬[D]. 吳劍鋒.大慶石油學(xué)院 2009



本文編號(hào)：3401662