体育场大跨悬挑屋盖风荷载特性及抗风措施研究

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gymc2009
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大跨悬挑屋盖结构因其无柱大空间、造型美观、多功能等优点在体育场看台等实际工程中得到了广泛应用。与此同时,该类结构具有质量轻、柔度大等特点,属于风敏感结构。近年来,由于风荷载导致其破坏的例子屡见不鲜,说明其抗风设计方面存在不足,包括结构风荷载特性及其风效应分析方法等成为研究热点。本文对体育场大跨悬挑屋盖结构表面的风荷载特性进行研究,在此基础上,提出改善其气动性能的抗风措施,研究结果可为该类结构的抗风设计提供参考。主要研究内容及相关结论如下:(1)借助Fluent软件采用Realizable k-ε湍流模型对体育场大跨悬挑屋盖表面的风压分布进行数值模拟,通过将数值模拟结果与风洞试验测试结果进行对比,验证数值模拟中所选相关参数的可行性。(2)在验证所选数值模拟方法包括相关参数可行性基础上,研究了不同风向角下体育场大跨悬挑屋盖表面风压分布特性,得到了最不利风向角。在此基础上,深入分析了不同屋盖悬挑倾角、不同屋盖悬挑高度、不同地貌类型对体育场大跨悬挑屋盖表面风压分布特性以及各个区域风压系数的影响规律。(3)综合考虑施工难易程度、工程实用性、安全性等多种因素,提出了改善大跨悬挑屋盖结构抗风性能的五种抗风措施,包括:将屋盖悬挑端棱角边改成圆角和斜角、在悬挑屋盖前缘加设不同高度的挡风板、改变挡风板的角度、在悬挑屋盖前缘开设不同尺寸的洞口、在悬挑屋盖与看台之间的后墙开设不同尺寸的洞口,并对其改善抗风性能的效果进行了分析探讨,所得一些实用性结论,可为类似工程的抗风设计提供借鉴和参考。
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