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本课题为国家钢结构工程技术研究中心研究项目—“大跨度空间结构风荷载及风致响应研究”的一部分。大跨度空间结构是近三十年来发展最快的结构形式,该类结构空间大、无内柱且相对低矮,其屋面结构多采用轻质高强的建筑材料,相对于主体结构更容易发生风致破坏,因此风荷载已成为这类结构的主要控制荷载。由于大跨度空间结构体型的复杂性,现行建筑结构荷载规范中没有类似的外形可供参考,结构抗风设计缺乏足够的规范性指导,因此大跨度空间结构风荷载研究对结构抗风设计具有重大意义。目前,风荷载的研究手段包括现场实测、风洞试验和数值模拟。数值模拟技术的核心是计算流体动力学(CFD)。随着湍流物理模型的发展,加之计算技术和软、硬件的飞速进步,对刚体建筑物壁面的平均风压及其周围风流场进行数值模拟已经成为现实。结构抗风实际工程问题中,基于通用CFD软件,建立适当的数值模型可以获得满足工程实践要求的计算结果。本文利用CFD通用计算软件CFX12.0作为计算平台,对大跨度结构表面风荷载分布进行计算与分析,主要研究内容有:(1)结合大跨度屋盖结构的特点,从计算域的尺寸、网格的划分、边界条件、离散格式、湍流模型的选取、收敛性及结果的判定等方面提出风荷载数值模拟的建议。并且应用建议的方法对标准6m立方体实测模型进行了数值模拟。(2)从基本几何特性出发选取了五种典型(平屋盖,柱面屋盖,球面屋盖,鞍形屋盖,悬挑屋盖)大跨度屋盖形式。屋面几何形状对风压分布有重要影响,不同形式的屋面,表面风压分布有很大区别。考察了不同几何参数对结构表面风压的影响。(3)应用本文所建议的CFD数值模拟方法,并结合典型大跨度屋盖形式的风压分布规律,以实际大跨度空间结构—山东烟台全民健身馆为研究对象,分析了其风压分布规律,并与风洞试验的测量结果进行了比较。通过以上的研究分析,为大跨度结构的抗风研究与设计提供一定的参考依据,并对数值模拟中的一些问题提出一些自己的看法及需要进一步进行的研究工作。