大跨層蓋表面非高斯風(fēng)壓峰值因子的研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類居住的房屋建筑日益高大、輕柔化，風(fēng)對建筑結(jié)構(gòu)的威脅越來越大，其作用從“要考慮”漸漸地變?yōu)椤氨仨毧紤]”，風(fēng)荷載成為了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制荷載之一。
　　 對于大跨屋蓋結(jié)構(gòu)而言，由于其體量龐大且鈍體形態(tài)明顯，風(fēng)場遇到其阻礙時，會形成明確的沖擊、分離、再附以及渦脫等特征湍流，氣流在結(jié)構(gòu)邊、角、脊處的分離、旋渦脫落往往在屋蓋結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生錐形渦或柱狀渦，使得這些區(qū)域的風(fēng)壓時程體現(xiàn)為尖峰脈沖事件，在頻譜上表

2、現(xiàn)為與漩渦脫落頻率對應(yīng)的高頻峰值，這往往是導(dǎo)致局部屋面構(gòu)件破壞的主要原因。
　　 多數(shù)情況下現(xiàn)行的荷載規(guī)范無法滿足大跨屋蓋的設(shè)計(jì)要求，需通過模型風(fēng)洞測壓試驗(yàn)來獲得大跨屋蓋表面的風(fēng)荷載特性。目前風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)給出的峰值因子通常是基于高斯平穩(wěn)隨機(jī)過程理論并結(jié)合風(fēng)工程經(jīng)驗(yàn)給出的定值。由于大跨屋蓋結(jié)構(gòu)引起的特征湍流較為明顯，屋蓋邊緣區(qū)域的風(fēng)荷載表現(xiàn)出明顯的非高斯特性，如果仍然采用高斯峰值因子確定極值風(fēng)荷載，可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)偏于不安全。
　　

3、 基于以上背景，本文根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)，用幾種方法研究大跨屋蓋表面非高斯風(fēng)壓時程的峰值因子的取值，主要內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　 (1)簡要介紹了規(guī)范中采用的高斯風(fēng)壓峰值因子的確定方法。
　　 (2)重點(diǎn)研究了Gram-Charlier展開、Hermite矩模型的性質(zhì)、適用范圍等，并在前人的基礎(chǔ)上推導(dǎo)Hermite矩模型三階系數(shù)的顯式表達(dá)式。
　　 (3)用Gram-Charlier展開、Hermite矩模型描