大跨屋盖结构雪荷载的模拟研究

<正>大跨轻钢屋盖结构质量较轻,阻尼小,刚度相对较柔,不仅是风敏感结构,也是雪荷载敏感结构。近年来,大跨轻钢屋盖结构由于暴风雪灾害而遭受破坏的情况时有发生。以我国为例,2007—2010年期间,我国东北、华北和南方地区连续遭遇了四次大的雪灾,雪灾中大跨轻钢屋盖结构出现了大面积的垮塌事故。2007年3月,辽宁沈阳地区出现持续24小时的暴风雪,为56年一遇,     

索托结构在屋盖结构中的应用

介绍一种新型结构形式———索托结构在屋盖结构设计中的具体应用。在无支塔且建筑空间有限的情况下 ,索托结构解决了桁架挠跨比过大的问题 ,并且改善了整体受力状态。索托结构拉索效率高、跨度大、用钢量少、施工方便、工程造价低 ,是一种适用范围广的大跨结构形式     

大跨度屋盖结构等效静风荷载研究

有关等效静风荷载理论的研究，以往多针对高层、高耸结构展开。大跨度屋盖结构与高层、高耸结构形式相比，最大的不同在于要考虑多阶振型的影响。由此带来的问题有：对于结构的不同构件和不同响应类型，其等效原则不是惟一的；结构振动模式与荷载分布形态密切相关；如何考虑多阶振动模态的组合。针对以上3个问题，分别探讨了相应的解决思路，并初步给出了关于结构等效背景分量和等效共振分量的确定方法。研究表明：该方法在保证控制点等效的同时，还能使结构其他部位的等效响应更接近于实际可能出现的最不利响应，因而能够更加准确地反映出大跨度屋盖结构风振响应的本质特征。     

大跨度屋盖结构等效静力风荷载方法及应用

结构风致振动是控制大跨度屋盖结构设计的主要因素。大跨屋盖结构模态密集,风致振动有多模态参与并受模态交叉项影响的特性,这给建立大跨度屋盖结构等效静力风荷载的计算方法带来了很大的困难。本文基于计算共振分量的修正SRSS法,将LRC法和考虑模态耦合系数的惯性风荷载法相组合来表示等效静力风荷载。本文的方法能考虑模态之间相互耦合的情况,给出的等效静力风荷载具有明确的物理意义。最后将该方法运用于一个实际工程,检验了计算方法的精度。计算结果表明,本文方法和CQC法得到的响应值非常接近,最大误差约为3%,相对而言SRSS法的计算误差较大。     

数值风洞在大跨屋盖结构风荷载确定中的应用

运用计算流体力学数值模拟技术对大跨屋盖结构表面风荷载进行了研究。对平屋面和曲面屋面表面风压分布进行了数值模拟。在此基础上,对大庆石油学院体育馆屋盖表面进行了风洞试验和数值模拟的对比研究,并对大射电望远镜FAST反射面的风压分布及其周围流场进行了数值模拟,为该工程的结构抗风设计提供了参考。     

屋盖结构分区-多目标等效静风荷载方法研究

屋盖结构造型独特各异,具有重量轻、跨度大、刚度低等特点,结构对风荷载敏感.在该类结构设计中,风荷载往往起主要控制作用.另外,结构节点杆件众多,所关心的目标响应也很多,传统的单目标等效方法难以实现对多个响应的等效.针对屋盖结构控制点不明确、等效静风荷载不确定性等特点,提出了分区-多目标方法.该方法基于屋盖结构形态及测点平...     

大跨度屋盖结构的等效静风荷载

采用完全二次型组合(CQC)方法可以对复杂大跨度屋盖结构的风振响应做精确的分析,但由于此类结构存在模态密集、模态间耦合等问题,在等效静风荷载(ESWL)计算方面,适用于高层建筑结构顺风向抖振分析的阵风因子法对于此类结构并不适用,故ESWL的计算要复杂得多。本文结合刚性建筑模型的风洞同步多点测压试验,提出了测点影响系数(TIC)方法实现了测点风压系数向结点荷载的快捷转换,在采用CQC方法精确分析结构风振响应的基础上,将模态响应进行组合而形成一组等效的时变荷载,从而将原来复杂的动力学问题转换为简单的准静态问题,最后应用荷载响应相关(LRC)方法计算了结构的等效静风荷载。本文方法适用于任意复杂结构的ESWL计算,将其应用于某奥运场馆的风振分析和ESWL计算,结果显示了这种方法的有效性。     

大跨度屋盖结构的风荷载特征

分析了封闭型和敞开型两种大跨结构屋面风荷载的分布特征。对于封闭型,屋面的迎风区域由于受柱状涡和锥形涡的作用而产生极大的负风压,其他区域风压较小;对于敞开型,迎风时上下表面呈"上吸下顶"的风压叠加组合,背风时呈"上吸下吸"的风压抵消组合。同时讨论了附近的构筑物对屋面风荷载的气动干扰作用,在不同的风向下,干扰体与屋面的相对位置产生不同的干扰效果。     

大跨屋盖结构风致雪飘移研究方法以及防治措施

介绍了大跨屋盖结构风致雪飘移问题原理与危害性,并简述了CFD及FAE方法在计算风致屋盖表面积雪分布系数中的研究现状及应用,通过分析结果与现有规范的对比,找出现有规范不足之处,给出了合适的调整范围,以更好的预测风致屋盖积雪分布系数,减少建筑倒塌破坏。     

鱼形屋盖结构风荷载特性的试验研究

以海南石梅湾游艇会所为工程背景,进行了刚性模型同步测压风洞试验,研究了单体建筑与两栋建筑有相互干扰影响时的鱼形屋盖屋面平均与脉动风压系数、屋盖局部体型系数以及屋盖整体升力系数分布特性,并进行了详细的对比分析研究.研究结果表明:屋盖表面主要呈现负风压(风吸力),在迎风屋檐气流分离较大,风压变化明显,出现较大的负风压系数;当来流顺沿尾部贯通的连廊吹来时,增强的气流对屋盖下表面产生向下的吸力,且这股吸力要大于上表面向上的吸力,屋盖上下表面风压叠加后使该处屋面呈现一定的正风压;干扰建筑的存在对屋面全风向局部体型系数和屋盖整体升力系数有一定的遮挡效应.所得结论对复杂体型屋盖结构的抗风设计具有参考价值.     

开合屋盖结构在游泳馆建筑中的应用

文中结合实例,分析了开合屋盖结构的功能及特点,探究了其在高校游泳馆建筑中的应用。     

开合屋盖结构设计荷载取值研究

开合屋盖是一种较为新颖的结构形式,国内外尚无相应的结构设计规范。在国内外开合屋盖结构工程经验与相关研究成果的基础上,并结合工程实践,对开合屋盖结构设计荷载取值方法进行了较为全面的论述。开合屋盖结构需要对全开、全闭及运行过程状态分别进行计算分析,且应考虑出现故障时活动屋盖可能处于非对称状态等不利位置。积雪荷载对结构设计的合理性与活动屋盖的运行均有很大影响。当屋盖处于全开状态时,屋顶洞口周围的脉动风压将显著增大。提出了确定结构设计温差的计算方法,并分析了温度对驱动控制系统可能产生的不利影响。引入了有效使用年限的概念,对活动屋盖处于非基本开合状态与运行状态的地震作用可进行适当折减。应注意台车驱动系统的转向轮、端止缓冲器等对固定屋盖的集中反力作用。     

某大跨屋盖结构静风荷载响应分析

随着社会经济的发展,大跨度空间结构越来越广泛地应用到车站、会展中心以及体育馆等大型公共建筑当中。本文以新广州站主站房屋盖结构为研究对象,首先讨论了最不利风向角的确定方法,然后进行了静力风荷载作用下该结构的响应分析。分析结果表明:对于大跨屋盖结构,可以通过分析结构在各个风向角下的静风响应来判断最不利风向角。在中央采光带部分,由于风荷载大部分是向上的风吸力,所以与恒载作用相比,大部分节点的竖向位移出现了向上的变化,部分节点变化幅度较大。本工程采用内凹式索拱,如果不对拉索施加足够的预张力,在负压风荷载作用下,局部拉索有可能出现松弛。     

湛江新机场航站楼屋盖结构分区等效静风荷载研究

对湛江新机场航站楼屋盖结构的屋面风荷载特性和时域法风振响应特性进行研究,分别采用分区风振系数法、分区多目标法和分区约束多目标法计算屋盖结构的等效静风荷载。结果表明：屋盖表面平均风压主要表现为负压,在垂直于风向角的屋盖迎风前缘负压最大,距离迎风前缘越远风压逐渐减小,脉动风压变化规律与平均风压基本相同。屋盖结构最大风振响应处主要位于屋面悬挑区域,结构设计时需重点关注该区域的响应。分区风振系数法等效风压分布合理,但等效响应整体误差大。以少量分区脉动风压为荷载基本向量的分区多目标法等效响应整体精度高;考虑约束方程的分区约束多目标法等效响应整体精度有所下降,但分区风压变化均匀连续,等效风压分布合理,便于工程应用。     

吉林火车站屋盖结构风荷载特性的试验研究

通过对吉林火车站的刚性模型风洞试验研究,得到在有无周边建筑群干扰下屋盖表面的平均风压系数、脉动风压系数以及屋盖的升力系数分布特性,同时对屋盖局部体型系数及结构风振响应进行详细的对比分析研究。研究结果表明:火车站屋盖结构表面主要呈现负风压(风吸力),屋盖合力升力系数均为负值。主站楼在迎风区屋檐、悬挑区域及屋面凸起的天窗位置气流分离较大,风压变化明显,出现较大的负风压系数;由于站台雨篷四周开敞,气流流经站台雨篷时较为顺畅,气流分离较小,因而站台雨篷风压系数较小。周边的干扰建筑整体上对屋面全风向局部体型系数有一定的遮挡效应,但也不能忽略部分区域增大的情况;周边建筑群对站台雨篷角部、主站楼凸起的天窗及东西两侧悬挑屋面区域风振响应影响较大。     

碟形弹簧在开合屋盖建筑结构中的应用

碟形弹簧是压缩弹簧的一种,由于其具有结构简单、安装尺寸小、承载能力大、刚度可变等优点,在工业产品中应用相当广泛。主要阐述了碟形弹簧在大跨度可移动式建筑钢结构开合屋盖体系调节机构中的应用,并结合开合屋盖的荷载特点就碟形弹簧选型、计算做了具体的分析探讨。     

谈钢筋混凝土结构在仿古建筑屋盖中的应用

本文对仿古建筑屋盖的钢筋混凝土结构方案作了初步的分析和探讨,给出了现在仿古屋面的构造做法,并对结构设计中的注意事项进行了说明。     

高强不锈钢结构技术在屋盖设计中的应用

通过北京某酒店入口庭院四坡玻璃屋盖的不锈钢支撑结构设计实例,较全面地介绍高强纯不锈钢结构构件的选用、设计及加工制作和安装技术,并比较与普通钢结构技术使用的优缺点,为以后类似工程的结构设计选型及施工安装提供技术参考。     

悬索屋盖结构的应用

悬索屋盖结构,近年来在国外的建筑物中,获得了广泛的应用;它是当前建筑科学技术的尖端成就之一。国外的建筑杂志都有很多介绍,我国的翻译杂志也部份有所转译。本文试图将悬索屋盖结构向我国的建筑设计工作者作一综合性的论述,并谈谈在我国设计和建造这种结构的若干意见。     

体育场屋盖结构静动力风荷载实用分析方法

本推导了体育场屋盖结构静动力风荷实用计算公式,并以上海虹口体育中心足球场大悬挑钢屋盖结构体系为例,分析和研究了它的位移风振分布规律。