大跨度空間結構在風荷載作用下的動力響應及舒適度研究.pdf

1、隨著高強輕質材料的使用，結構設計方法及施工技術的發(fā)展，大跨度空間結構發(fā)展日新月異。大跨度空間結構具有自重輕、柔性大、阻尼小、自振頻率低和體型復雜等特點，風荷載是其結構設計中的主要控制荷載之一，尤其對復雜弱剛性大跨度結構體系，有時比地震作用顯得更重要。由于大跨度空間結構風荷載分布和振動特性比較復雜，目前國內還沒有建立合理的計算分析方法，總結其共性的規(guī)律，因此深入研究大跨度空間結構的風荷載動力響應及舒適度評價有極其重要的學術研究意義和工程應

2、用價值。本文采用數值模擬和風洞試驗相結合的方法，對大跨度空間結構的動力響應分析和舒適度評價，主要有以下幾方面的工作：
　　 (1)基于自回歸法(AR)的基本原理，編制MATLAB計算程序，模擬了具有空間相關性的多點脈動風速時程曲線，并在此基礎上對脈動風速時程離散值作數理統(tǒng)計分析，得到模擬功率譜曲線，與目標功率譜進行比較分析，較為吻合。證明該方法的正確性。
　　 (2)以武漢火車站為例，模擬其屋蓋表面節(jié)點的脈動風速時程，根

3、據剛性模型風洞試驗測得的不同風向角下平均風壓系數，選取最不利風向角，經過一系列轉換和修正，得到該風向角下的體型系數，從而將模擬風速時程轉化為風荷載時程。
　　 (3)利用ANSYS有限元軟件對武漢火車站屋蓋進行時程分析，得到結構的位移和應力時程曲線，從結果可看出結構產生了較大的振動響應。并在此基礎上提出有必要進行結構樓板的舒適度評價。
　　 (4)基于國際標準ISO2631，將武漢火車站不同標高的樓層劃分為幾個小區(qū)域，在