浅谈开合屋盖结构设计方法与风压分布的数值模拟研究

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1、浙江大学硕士学位论文开合屋盖结构设计方法与风压分布的数值模拟研究姓名：豁国锋申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：关富玲20070601浙江大学硕士学位论文开合屋盖结构设计方法与风压分布的数值模拟研究2007年6月摘要开合结构由于其优越的使用性能，已经在世界范围内得到了广泛的应用。我国在最近两年兴起了建造开合结构的热潮，小规模的开合式屋顶建筑已经有数十座，目前运行状况良好，大型开合结构的建造也有了一定的成就，己建成的杭州黄龙体育中心网球馆已投入运营，上海旗忠森林网球中心成功的实现了平面旋转开启，国内规模最大和设计施工难度最高的开合结构江苏南通会展中心也顺利完工。本文在以往研究的基础上，结合

2、具体的工程实例综述了开合屋盖结构一般设计过程并利用CFD对一已建成开合屋盖实例进行了风压分布的数值模拟。全文由三部分组成第一部分：概述了开合屋盖结构的基本概念、分类、典型实例、以及在国内外的发展现状，指出了开合屋盖结构的发展趋势。第二部分：本文以恒隆步行街广场屋盖工程为例，通过对比分析剪刀撑方式、倒三角桁架式和张弦梁形式的结构方案，最终选择了倒三角桁架式的可展桁架加柔性屋面材料的方案。根据一般开合屋盖设计要点，对采用该种结构形式的开合屋盖进行建筑、结构和机械的协同设计。第三部分：概述了国内外风洞数值模拟的研究现状。利用计算流体动力学分析软件FLUENT6，采用RNGk-6湍流模型对已建成的开合

3、屋盖(黄龙体育中心网球馆)风压系数分布进行了数值模拟，并阐述了数值模拟时涉及的计算流域确定、网格划分、边界条件选取、求解参数和收敛标准设置等问题。得到了该类开合屋盖表面的风压分布特性，分别对几个风向角时数值计算结果与风洞试验结果进行了比较。结果表明两者在风压分布的规律上基本保持一致，只是在局部区域风压系数上有差异，证明了CFD数值模拟技术可用于实际结构平均风荷载的分析研究。关键词：开合屋盖结构设计机械设计结构选型数值模拟风压分布浙江大学硕士学位论文开合屋盖结构设计方法与风压分布的数值模拟研究2007年6月AbstractRetractableroofstructurehasbeenusedwi

4、delybecauseofitsexcellentcapability．Coustructionofthiskindofstructurehasbecomefashioninlandinrecentyears．Therearealreadymoreorlessthantensmallsizeretractableroofsnuc嘶s．allofthemrunsafely．Largesizeretractableroofstructurehasbeendevelopmenttoo．ShangHaiQiZhongSenLintennisstadiumopenitsroofinplanecurve．

5、HangZhouDragonSportsCenterhaslaunchedintouse．JiangSuexhibitioncenterwhichisinconstructionwasthebiggestandthemostcomplexretractableroofstructureinChinahasbeenaccomplished．Althoughexpcriencohasbeenaccumulated,theresearchworksstillintheprimarystage．Basedontheresearchbefore，thispaperintroducesthedetaili

6、nformationinstructuralthrougharealstructureandthenumericalshnulationofwindpressuredistributiononanotherrealstructure．Thedissertationisdividedintothreeparts：Partone：Asummaryofretractableroofispresented．Inthispart,theconcepts，thedevelopmentandtheclassificationsoftheretractableroofstructureareconcluded

7、．Parttwo：T1lispaperaRempttodesignaretractableroofstructurefromarchitecture，structureandmechanisminthekindoftravelingtrussesandflexibleroofagethrougharealstructureoftheretractableroofinthewalkstreetpla