基于多相流理论的风雨共同作用下鞍形膜结构响应分析

膜结构重量轻、跨度大、自振频率低,对风敏感,因此膜结构抗风设计是一个必须考虑的因素。但在实际中,大风暴雨往往相携而来,仅考虑风荷载对设计已经不足,由此而出现的事故也有发生,因此风雨共同作用下膜结构的设计成为一个现实问题。以此为背景研究风雨共同作用下鞍形膜结构的响应,基于多相流理论的欧拉-欧拉模型,考虑降雨强度、雨滴直径、体积分数和末速度等对风荷载的影响,取4种风向角,3种不同降雨强度和3种不同风速,对比风速变化、雨强变化等对鞍形膜结构响应的影响。结果表明:风雨共同作用时鞍形膜结构位移、应力显著增加;45°风向角下结构稳定性较差。