雙層球面和柱面網(wǎng)殼風(fēng)振性能的參數(shù)分析.pdf

1、隨著社會(huì)進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)發(fā)展,空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)被得到廣泛應(yīng)用并成為大跨度建筑的主要結(jié)構(gòu)體系.隨著跨度的增加,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)由于脈動(dòng)風(fēng)引起風(fēng)致振動(dòng)效應(yīng)越來(lái)越引起工程設(shè)計(jì)者的關(guān)注.與高層、高聳結(jié)構(gòu)的研究相比,目前包括網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在內(nèi)的大跨度空間結(jié)構(gòu)的風(fēng)振研究還很不成熟,依然是急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題.考慮到中國(guó)當(dāng)前規(guī)范對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)計(jì)算缺乏有效的條文規(guī)定的現(xiàn)狀,該文針對(duì)于兩類典型的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)—雙層球面網(wǎng)殼和雙層柱面網(wǎng)殼的風(fēng)振效應(yīng)進(jìn)行研究.采用大量的參數(shù)分析

2、的研究手段,試圖尋求這兩類網(wǎng)殼風(fēng)振效應(yīng)的一般性規(guī)律以及簡(jiǎn)單有效的設(shè)計(jì)原則.該文首先闡述結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載作用的一般性理論,在此基礎(chǔ)上討論兩類網(wǎng)殼風(fēng)荷載的分布規(guī)律和特點(diǎn);在介紹結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)計(jì)算的一般性方法的基礎(chǔ)上,特別對(duì)基于振型分解的頻域方法的基本計(jì)算思路進(jìn)行了剖析,進(jìn)而討論了空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)頻率密集性、風(fēng)荷載三維空間相關(guān)性、豎向脈動(dòng)風(fēng)效應(yīng)等重要特點(diǎn).該文闡述了影響空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)風(fēng)振效應(yīng)的主要因素,將其歸類為結(jié)構(gòu)參數(shù)和風(fēng)荷載參數(shù)兩類.其中結(jié)構(gòu)參數(shù)包括矢

3、跨比,跨度、邊界條件、屋面荷載、網(wǎng)格形式等;風(fēng)荷載參數(shù)包括基本風(fēng)壓、場(chǎng)地類型、建筑高度等.并確定了參數(shù)的選取原則.該文采用頻域內(nèi)的振型分解法,依據(jù)參數(shù)選取的原則,分別對(duì)雙層球面網(wǎng)殼和雙層柱面的風(fēng)振性能進(jìn)行了大規(guī)模的數(shù)值分析.其主要結(jié)論如下:從計(jì)算精度要求來(lái)看,兩類網(wǎng)殼一般宜取前20階振型參與組合,但要考慮振型耦合項(xiàng)的影響以及豎向脈動(dòng)風(fēng)的效應(yīng).矢跨比是影響風(fēng)振系數(shù)分布最重要的因素,對(duì)于小矢跨比的兩類網(wǎng)殼,其風(fēng)振系數(shù)分布比較均勻,采用統(tǒng)一的