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空间立体桁架结构体系的抗风特性研究

王栎  
【摘要】: 大型屋盖受风荷载作用的机理比较复杂,对这种比较轻柔、高大的悬挑屋盖结构形式的建筑物进行细致的抗风研究是十分必要的。本文在盐田码头闸口的工程设计基础上,分析总结了对该建筑物进行风洞试验的试验数据,并对利用风洞试验数据计算所得风荷载值与按规范计算所得的风荷载值进行了比较,然后借助有限元软件MIDAS对该结构在静力风荷载作用下和动力风荷载作用下的节点位移进行了计算分析和比较。 在广东省建筑科学研究院的风洞中使用大试验段进行紊流流场模拟试验,进行刚性模型的风洞试验。由此,得出用于作业棚结构设计的数据,进而按建筑荷载规范和风洞试验数据分别计算出风荷载标准值以及基本风压,通过对两种静力风荷载计算的结果进行比较,可以看出,按规范计算风荷载的结果在结构的整体计算中偏于保守。按照最不利情况计算的设计准则,本论文选用较大的基本风压值按受力面积分配的方法把面荷载转化为线荷载代入MIDAS运算程序中,求得该结构在该静力风荷载作用下的节点最值位移。 根据线性回归滤波器法的基本原理和步骤,借助相关软件进行风荷载的人工模拟并得出风速时程曲线,进而转化为风动力谱,由此将横风向风力表达成节点风荷载作用于相应的单元节点上,按时程分析法对该空间桁架体系进行风荷载的动力分析,求出结构在进行风动力荷载分析时,结构相应节点对应的最值位移值。 比较静力风荷载和动力风荷载作用下的有限元软件的计算结果,选取结构边缘部分的两个节点,对比它们在两种方法计算下的最大位移的计算结果。经过比较可以看出重量轻、频率低、阻尼小的柔性建筑物对风荷载的横向振动是很敏感的,在进行工程设计时应该考虑这种因素,并可采用乘以风振系数等相应方法来加以体现。


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