大型体育场主看台挑篷抗风研究现状及展望

大型体育场主看台挑篷是典型的风敏感结构,挑篷上的风荷载和由此诱发的挑篷的风致振动常常是控制结构安全性的主要因素,本系统回顾了国内外在体育场主看台挑篷抗风研究领域的进展,主要涉及刚性模型测压试验研究、气弹模型试验研究、现场实测、风振响应计算和现有规范等方面,并对进一步的研究方向提出建议。     

秦皇岛体育场膜结构挑篷的抗风分析与设计

结合秦皇岛体育场膜结构挑篷的风洞试验研究,以挑篷上的典型膜面的风荷载特性和风荷载响应为研究对象,直接采用风洞试验测量所得到的风荷载数据,对膜面进行了详尽的静力风荷载响应分析和非线性风振响应分析;试验结果分析表明,挑篷前缘膜面的负压风荷载数值最大,是膜结构挑篷设计的控制荷载。非线性分析表明,通过设置抗风索可以有效提高膜结构的抗风性能;膜面的风振动力效应并不显著,可以近似采用阵风系数来考虑脉动风的瞬时增压作用。这些结果可为类似结构的抗风设计提供参考。     

舟山市体育中心体育场看台钢挑棚抗风试验与分析

对舟山市体育中心体育场看台挑棚进行了风洞试验,获得挑棚上、下表面的风载体型系数。试验结果表明,在不同风向角作用下,挑棚承受的风荷载作用合力方向会发生变化;看台会显著改变挑棚下表面风载体型系数分布,结构抗风设计时须考虑看台的影响。直接采用风洞试验得到的脉动风压对挑棚结构进行了风致动力响应分析,获得风振系数,为结构抗风设计提供依据。分析了挑棚结构在风荷载作用下的受力及变形,研究了抗风支座的构造措施,保证结构的安全可靠。     

基于ANSYS二次开发研究斜拉索挑篷结构的非线性风致响应

近年来，大悬挑预应力斜拉索挑蓬在大型体育场建筑中得到了越来越广泛的应用。本文在尝试对ANSYS软件进行二次开发的基础上。发展了一种适合体育场主看台斜拉索挑蓬结构非线性风振响应计算分析的方法，同时也比较了非线性问题对这类挑蓬结构风致振动的影响，得出了一些有参考价值的结论。     

某体育场看台挑篷风荷载特性及干扰效应风洞试验研究

对某一具有代表性的大型体育场看台挑篷刚性模型进行了表面测压风洞试验,详细介绍了试验所采用的主要技术参数和基本的数据处理方法,对比研究了在有、无临近建筑物干扰情况下的体育场挑篷表面风压分布的等值线图和结构典型测点在不同风向角下的风压变化规律。结果表明,邻近建筑对所测建筑的风荷载有一定的气动干扰影响,相关结论为结构的抗风设计提供了可靠的依据。     

大型体育场悬挑屋盖风荷载的风洞试验研究

对闽南某体育场模型的风洞试验结果进行了研究,对挑篷的平均风压和脉动风压进行了分析,并对挑篷之间相互干扰进行了讨论,所得结论对这类结构的抗风设计有参考作用。     

落地式拱形体育场看台挑篷结构CFD分析

以某后端开口的落地式拱形体育场看台挑篷为背景.采用计算流体力学(CFD)软件Fluent得到该结构的风压力、风压系数分布以及结构附近的流场分布.对风压和流场分布进行r详细的描述和讨论,发现这种挑篷形式与一般悬挑式体育场看台挑篷类似,最不利工况为风从前缘正面吹来对屋盖造成的强大上吸力.在实际设计中挑篷体埠!系数可分别取为...     

体育场屋盖气弹模型设计及风洞试验研究

空间结构气动弹性模型的设计和制作是非常困难的。本文根据一大型体育场环状挑篷的结构和风振响应的特点,合理简化相似准则,成功设计和制作了这一复杂结构的气动弹性模型,并在大型边界层风洞中模拟的B类风场、36个风向角下进行了试验。通过对结构典型测点加速度响应谱的特征分析以及对风向和风速对结构加速度和位移响应的影响的分析得到:看台以上挑篷中部的振动最强;风向对挑篷不同部分的振动幅值和参与振型有很大影响;挑篷的风致振动响应由多模态贡献。     

大跨悬挑屋盖结构形式对抗风性能的影响

以两个援外大型体育场主看台悬挑屋盖为工程背景，基于风洞试验刚性模型风压测试数据，从振型、频率以及在风荷载作用下的平均风压系数和脉动风荷载谱密度诸方面，分析和比较了有拱和无拱两种结构形式的大跨悬挑屋盖结构的抗风性能，得出悬挑屋盖挑蓬前沿拱可以明显改善屋盖结构抗风性能的结论，并且通过运用随机振动理论对两体育场悬挑屋盖进行风振响应计算验证了上述结论，总结出前沿拱有利于大跨度悬挑屋盖结构抗风的几点原因。     

体育场内风流场和直缘主看台挑篷风压力分布的三维数值模拟

利用世界先进的计算流体工程软件CFX5 3,对我国设计的约旦哈桑体育场[1] 及其西看台上的大悬臂挑篷零度风向风流场和压力系数分布进行数值模拟 ,并将结果与风洞试验比较 ,以说明计算风工程在实际应用中的可行性。     

体育场主看台悬挑屋盖的风荷载计算

采用数值模拟方法并结合风洞模型试验数据,对一平屋面和一斜屋面的体育场主看台悬挑屋盖的表面风压进行了计算和分析,对屋盖上下表面的风压分布规律进行了总结和归纳。在此基础上,提出了两种屋面情况的屋盖风荷载简化分布图线和计算方法,并与国外相关规范建议的公式作了比较。该简化计算方法可直接供同类结构的抗风设计参考和应用。     

大跨悬挑屋盖风振系数研究

针对荷载规范中对大跨悬挑屋盖结构风振系数计算的不足,利用时程分析法,在有限元建模的基础上,直接采用风洞试验数据,计算了某大跨悬挑屋盖结构的荷载风振系数和位移风振系数,研究了其随风向角的变化规律,并讨论了不同风向角下结构参数的影响。     

波纹状悬挑大跨屋盖的风荷载特性

采用同步测压风洞试验技术,对相同尺寸的波纹状悬挑屋盖、光滑表面悬挑屋盖风荷载进行了研究,重点讨论了波纹形状对悬挑屋盖风荷载的影响。风压分布云图表明,波纹形状没有改变风荷载的主要作用机制,但加剧了来流在屋盖前缘的分离。通过积分得到了对屋盖主体结构抗风设计起控制作用的弯矩系数,相对于光滑表面悬挑屋盖,最不利风向角下波纹状悬挑屋盖的平均弯矩系数增加23%,脉动弯矩系数增加20%,但波纹形状减缓了脉动风荷载在折算频率0.1~0.2范围内的能量集中。波纹形状对风压极值影响较大,特别是对围护结构抗风设计起控制作用的负压极值,波纹状悬挑屋盖较光滑表面悬挑屋盖增加13%。进行波纹状悬挑屋盖抗风设计时,不考虑波纹形状的影响是不安全的。     

某大悬挑屋盖结构的风振分析

某大悬挑钢屋盖结构,悬挑28.23 m。该屋盖结构悬挑跨度大,形状复杂,且悬挑部分上、下表面均受到风的作用,风荷载为支配荷载。介绍了该屋盖结构的结构布置特点以及计算分析要点,并进行了风振分析。根据分析结果,在满足承载力设计的条件下,原设计方案的悬挑自由端竖向位移超出了规范的规定,应对其进行减振设计。     

复杂型体悬挑屋盖风荷载风洞试验与数值模拟

基于Fluent 6.1软件平台,将Realizablek-ε模型与非平衡壁面函数搭配使用,对位于海岛强台风地区的某海洋文化中心屋盖风压分布进行了计算流体动力学(CFD)数值模拟,同时也对该建筑进行了风洞试验。模拟结果与风洞试验数据的对比显示数值模拟可较准确地反映实际风压。风洞试验和数值模拟均显示悬挑屋盖受到了很大的吸力,对屋盖结构极为不利,对此问题采取在屋盖悬挑部分开洞的减压措施,以改善屋盖悬挑部分的受风特性。对开洞后的建筑进行了CFD建模与计算,结果表明在屋面前缘开洞可有效降低屋盖悬挑部分的最大风压和所受的竖向升力,大大改善屋盖结构的受力状态。     

世博轴膜结构气弹模型风洞试验酮夯

世博轴膜结构是典型的风敏感结构.气动弹性模型风洞试验是研究其风振响应的有效方法,但由于膜结构质量轻、刚度小,目前在实际抗风研究中很少应用.为此,以世博轴膜结构为对象,通过风洞试验进一步了解了大跨度膜结构的风振响应特性,获得了这类结构的风振系数.     

大跨悬挑平屋盖结构风荷载特性的试验研究

对一大跨悬挑平屋盖模型进行了比较细致的风洞试验研究,分析了此类结构屋盖的平均局部体型系数和极值局部体型系数的分布特性,研究了均匀和B类两种不同流场对其风荷载分布特性的影响。结果显示结构在均匀流场和紊流的剪切流场所测得的平均和脉动风荷载特性均有显著的差别,文中进一步测量并讨论分析了屋盖上典型测点脉动风压的功率谱密度(PSD)以及空间不同位置之间的相干特性。最后针对此类形状屋面的特点和风压分布特性,提出了一种气动抗风措施,试验结果显示它可以有效削减屋盖风敏感处的风荷载值。