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《浙江大学》 2001年
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大跨度平屋面结构的风振响应和风振系数研究

陆锋  
【摘要】: 随着科学技术的发展和施工工艺的进步,各种外形美观、结构新颖的大跨 度柔性屋盖结构被广泛应用于体育馆、飞机库、剧场等公共建筑。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,因此深入研究大跨度柔性屋 盖结构的风荷载及风振响应具有极其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,对大跨度平屋面 结构的风振机理、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,设计制作了大跨度平屋面结构在四周封闭、四周敞开、 有女儿墙、无女儿墙、墙体突然开孔各种不同情况下的刚性模型和气动弹性模 型,解决了刚性模型同时测定上下表面风压而又不允许测压管影响周围风场的 模型制作问题,建立并完善了考虑弗劳德数等一系列相似参数模拟的气动弹性 模型的设计制作方法,获得了大跨度平屋面在各种情况下的屋面风压分布系数 和风振响应规律,并进行了对比分析。 在理论分析方面,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度平屋面结 构的风振响应分析。通过理论计算结果与气动弹性模型风洞试验结果的相互比 较,指出采用时程分析法进行大跨度平屋面的风振响应分析所得结果是正确 的,准定常假设在大跨度平屋面结构的风振响应分析中是不适用的,在准定常 假设的基础上进行的模态分析所得风振响应规律和时程分析一致,但计算结果 偏大许多。并由此从位移风振系数的角度提出了对基于准定常假设下的模态分 析法的修正。最后通过对大跨度平屋面结构的风报系数的研究,提出了在实际 工程设计中,采用位移风振系数来计算大跨度平屋面的等效静力风荷载既正确 又方便使用,并且给出了大跨度平屋面结构在不同屋面刚度下的位移风振系数 计算公式,以供设计参考。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TU312.1

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙斌;楼文娟;李恒;沈国辉;;大跨悬挑屋盖风压数值模拟及减风措施[J];低温建筑技术;2006年04期
2 陈燚华;赵俊锋;;大跨单层网壳结构的风振分析[J];低温建筑技术;2008年03期
3 布占宇,楼文娟,唐锦春,徐兴;台风致窗户破坏时大跨度屋面风振响应研究[J];工程力学;2004年02期
4 吴丽丽;王元清;石永久;;单层平面索网幕墙结构的风振响应特性分析[J];工程力学;2007年S1期
5 孙芳锦;殷志祥;曹启坤;张大明;;降阶模型及其在大跨度屋盖结构风振中的应用研究[J];工程力学;2008年06期
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7 张建胜;武岳;沈世钊;;单层柱面网壳结构风振响应分析[J];工业建筑;2006年10期
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10 张建胜;武岳;沈世钊;;Kiewitt型单层球面网壳结构风振响应分析[J];建筑结构;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
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2 丁洁民;方江生;王田友;;复杂体型大跨屋盖结构的抗风研究[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年
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中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 余志祥;高速铁路大型客站建筑风荷载及流固耦合作用研究[D];西南交通大学;2011年
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7 潘峰;大跨度屋盖结构随机风致振动响应精细化研究[D];浙江大学;2008年
8 汪洁;高墩大跨连续刚构双幅桥风致干扰效应研究[D];长安大学;2010年
9 罗楠;大跨屋盖结构风致振动分析及等效静力风荷载研究[D];西南交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 刘思为;大跨度空间结构风荷载数值模拟及风振响应研究[D];西南交通大学;2011年
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4 田森源;大跨椭球面层盖和圆锥面幕墙组合结构的风效应研究[D];浙江大学;2003年
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6 孙斌;大跨屋盖建筑开孔风致平均内压的数值模拟研究[D];浙江大学;2006年
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8 丁鹏程;高耸结构风洞试验模型设计研究[D];长安大学;2006年
9 朱芹为;大跨度屋盖结构风荷载与风致响应研究[D];武汉理工大学;2006年
10 阳光;空间网格结构风振抑制的阻尼器优化布置研究[D];上海交通大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 贾彬;王汝恒;王钦华;王皆伟;;巨型框架刚性模型风荷载特性的风洞试验研究[J];四川建筑科学研究;2005年06期
10 唐习龙;林可勃;贾妮;李忠;;结构计算软件中的模块化设计[J];四川建筑科学研究;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 黄鑫;全涌;顾明;;两栋方形截面超高层建筑间的气动干扰效应分析[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
4 刘玉标;邢云林;王曦;申仲翰;;高速列车设备舱支架结构振动分析[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
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7 陈林聪;朱位秋;;随机扰动下简单受控电力系统的可靠性反馈最大化[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
8 郑炳旭;魏晓林;;爆破振动频率预测研究[A];中国工程爆破协会四届二次常务理事会、中国力学学会工程爆破专业委员会学术会议论文集[C];2007年
9 袁国青;李斌;董国华;朱金龙;;单向机织物损伤层合梁的动态特性研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
10 葛森;张雪涛;;低温应变测试技术试验与研究[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王学庆;考虑土—结构动力相互作用的巨型框架隔震悬挂结构动力响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 韩凤亭;珠江三角洲地区港口工程风险分析及经济评估[D];中国海洋大学;2009年
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4 刘佩;随机地震作用下结构动力可靠度计算方法研究[D];北京交通大学;2011年
5 曾岩;非高斯随机激励下非线性系统的随机平均法[D];浙江大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张伟杰;高层建筑和高耸结构的简化动力分析[D];河南理工大学;2010年
2 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
3 刘鸣;双回路直线型圆管角钢组合型输电塔静动力分析[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王修琼,张相庭;混合回归模型及其在群体结构风响应时域分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2000年01期
2 贾彬;王汝恒;王钦华;王皆伟;;巨型框架刚性模型风荷载特性的风洞试验研究[J];四川建筑科学研究;2005年06期
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4 汪斌;李永乐;郝超;欧阳韦;;大跨度连续刚构桥钝化主梁气动特性数值分析[J];四川建筑科学研究;2008年05期
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10 陈政清,柳成荫,倪一清,王修勇,伏晓宁;洞庭湖大桥拉索风雨振中的风场参数[J];铁道科学与工程学报;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 王建明;朱凤荣;梁彬;李长龄;孟宪忠;;双层玻璃幕墙的风荷载和层间流态的显示[A];第十一届全国结构风工程学术会议论文集[C];2004年
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10 马骏;周岱;董石麟;朱忠义;王毅;;首都国际机场交通运输中心大跨钢结构风振数值分析[A];第十一届空间结构学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 王世村;高耸结构风振响应和风振疲劳研究[D];浙江大学;2005年
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9 余世策;开孔结构风致内压及其与柔性屋盖的耦合作用[D];浙江大学;2006年
10 卢旦;风致内压特性及其对建筑物作用的研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 傅继阳;大跨屋盖结构风荷载特性及其气动抗风措施的研究[D];汕头大学;2002年
3 王珩;体育场大跨网架屋盖结构的风振响应和风振系数研究[D];浙江大学;2003年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 韩庆华;陈越;曾沁敏;刘锡良;;大跨度球面网壳结构的风振系数研究[J];地震工程与工程振动;2007年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 马骏;周岱;董石麟;朱忠义;王毅;;首都国际机场交通运输中心大跨钢结构风振数值分析[A];第十一届空间结构学术会议论文集[C];2005年
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6 叶征伟;山区高墩大跨连续刚构桥风环境及风荷载研究[D];浙江大学;2012年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵飞;徐伟;;附着升降脚手架风振响应分析研究[J];山西建筑;2008年13期
2 楼文娟,孙炳楠;风与结构的耦合作用及风振响应分析[J];工程力学;2000年05期
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4 任晓崧,周彬;MR阻尼器的半主动风振响应控制研究[J];力学季刊;2005年01期
5 徐亮;汪振双;;数值模拟法在索膜结构风振响应研究中的应用[J];山西建筑;2007年31期
6 陈新礼,沈世钊,向阳;鞍形薄膜结构的风振响应分析及风振系数[J];天津城市建设学院学报;2001年03期
7 米婷,罗永峰;六种网格形式的单层球面网壳的风振响应[J];空间结构;2003年01期
8 章增当,陈水福;三管钢筋混凝土烟囱风振响应分析与结构方案评价[J];工业建筑;2004年05期
9 康晏来;;CFRP索网在竖向脉动风影响下的风振响应[J];科技传播;2009年11期
10 杨应华;魏俊;冯真;;风速谱对大跨度屋盖风振系数的影响[J];特种结构;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周强;孙炳楠;唐锦春;;悬索桥风振响应分析的状态空间法[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1994年
2 黄国辉;姜海鹏;;张力膜结构非线性风振响应浅析[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
3 宋文晶;马臣;;张拉整体结构风振响应分析[A];第十一届空间结构学术会议论文集[C];2005年
4 何艳丽;董石麟;龚景海;陈务军;;网壳结构风振响应分析的能量补偿方法[A];庆贺刘锡良教授执教五十周年暨第一届全国现代结构工程学术报告会论文集[C];2001年
5 王刚;乔文涛;;平面张弦梁结构的风致响应分析[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年
6 姜正荣;魏德敏;王仕统;;双向张弦梁结构的风振响应分析[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
7 张志强;李爱群;刘涛;邹宏;刘康安;彭枫北;;洛阳某高层建筑顶部钢塔风振控制分析[A];建筑结构(2009·增刊)——第二届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2009年
8 沈世钊;武岳;;大跨空间结构抗风研究新进展与展望[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(上册)[C];2007年
9 乔文涛;陈志华;韩庆华;荣彬;;大跨度双向张弦梁的风振分析[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
10 毛贵牛;韩小雷;陈学伟;;高层建筑结构风振响应计算方法初步研究[A];庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陆锋;大跨度平屋面结构的风振响应和风振系数研究[D];浙江大学;2001年
2 燕辉;复杂体型高层建筑风荷载及风振响应研究[D];浙江大学;2004年
3 陈波;大跨屋盖结构等效静风荷载精细化理论研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 吴静;大跨越输电塔线体系静动力研究[D];同济大学;2007年
5 肖正直;特高压输电塔风振响应及等效风荷载研究[D];重庆大学;2009年
6 汪之松;特高压输电塔线体系风振响应及风振疲劳性能研究[D];重庆大学;2009年
7 吴太成;大跨屋面风荷载及其风振响应研究[D];西南交通大学;2005年
8 卢旦;风致内压特性及其对建筑物作用的研究[D];浙江大学;2006年
9 邹小江;斜拉桥风振响应时域分析及静风稳定性研究[D];华南理工大学;2003年
10 骆宁安;大跨度开口主梁斜拉桥的动力模型及风振分析[D];华南理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁克鹏;基于ANSYS二次开发的风振响应软件包[D];北京交通大学;2010年
2 罗书泉;高耸电视塔的风振响应及控制分析[D];西安建筑科技大学;2010年
3 李波;MR阻尼器对桅杆结构风振响应的智能控制[D];武汉理工大学;2003年
4 夏法宝;武汉国际证券大厦风洞试验研究[D];武汉大学;2004年
5 李娜;弦支穹顶结构的风振响应分析[D];天津大学;2007年
6 任银飞;大跨度斜拉桥风致振动响应分析研究[D];合肥工业大学;2009年
7 赵飞;超高层建筑附着升降脚手架施工技术性能研究[D];同济大学;2008年
8 马晓爽;巨型垂直轴风力发电机组结构的风振响应[D];北京交通大学;2008年
9 杨毅;屋盖结构的风振响应与气动阻尼[D];浙江大学;2004年
10 刘智虎;汉江大跨越输电线路风振系数及风振响应研究[D];重庆大学;2007年
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