大跨度屋盖结构风荷载特性风洞试验研究

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5、成，且由于大跨屋盖结构质量轻、柔度大、跨度大，使其成为对风荷载较为敏感性的结构体系，而现在许多国家越来越多的标志性建筑均采用了大跨屋盖结构，此类结构在风荷载作用下被破坏案例也是屡见不鲜，其风效应分析已得到广泛关注。在我国现行规范中，《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)中详细介绍了高层建筑抗风设计理论，而大跨屋盖结构目前还未形成普遍适用的风效应分析方法，就其风荷载分布特性而言，还存在诸多问题，因此需要对大跨屋盖结构的风荷载进行研究，为其风振响应分析提供基础。本论文得到了国家自然科学基金的支持。本文

6、以某电厂干煤棚(柱面网壳结构)为研究背景，基于风洞试验测压数据，分析了其风荷载特性，主要包含：(1)大跨屋盖结构风洞试验及风荷载分布特性。对一柱面网壳结构进行风洞刚性模型测压试验，介绍了其风洞测压试验概况，并得到了结构表面平均风压和脉动风压分布，据此研究了不同风向角下，其特征湍流的形成规律；同时采用峰值因子法，计算结构表面风压极值，得出结构表面在风荷载作用下，受力最不利位置，为结构设计提供参考依据。(2)大跨屋盖结构时域内风荷载特性研究。在时域内，采用越界峰值法(PeakOverThresholdMethod，

7、简称POT法)分析了大跨度柱面网壳结构表面风压脉冲现象，从中得出迎风区域测点的脉冲现象较为明显，且测点能量贡献较大，为保证结构安全，此区域应加强设计；通过计算测点的概率密度函数、斜度和峰态，研究了结构表面风压分布的非高斯特性，并得出非高斯区域划分方法；同时，对测点间风荷载的相关性进行了分析，发现测点间的相关性随距离的增加而减小，顺风向比横风向测点间相关性大。(3)大跨屋盖结构频域内风荷载特性研究。在频域内，研究了大跨度柱面网壳结构表面典型测点的脉动风压功率谱，发现风压谱峰值大都出现在低频段；同时分析了测点间频域

8、内相关性，指出随着测点间距离的增加和频率的增大而减小，顺风向测点间的相关性同样大于横风向相关性。关键词：柱面网壳；风洞试验；风压分布；功率谱；相关性AbstractAbstractLong-spanstructureshavecomplexshape,areallcombinationwithavarietyofsurfaces.Duetothelong-spanstructuresl