大跨空间结构抗风研究新进展与展望

摘要

大跨空间结构的风效应研究具有荷载时空特性复杂,响应参振众多和多场耦合效应明显的特点,因而一直是风工程界关注的热点问题。以往研究多以满足结构抗风设计为目标,较少关注结构的风致动力灾变过程。而实际上,研究结构的风致动力灾变行为对于实现基于性态的结构全寿命设计具有十分重要的意义。为此,本文在总结现有成果的基础上提出了大跨空间结构抗风研究迫切需要解决的几个关键理论问题:1)构建以特征湍流为本质特征的结构表面风荷载数理统计模型;2)研究结构风致振动过程中的多模态耦合、流固耦合以及疲劳累计损伤等关键效应;3)以前面两部分工作为基础,研究大跨空间结构的动力灾变全过程行为,揭示结构的风致动力破坏机理。以上工作既是对现有研究成果的一次高度集成,也是对已有抗风理论的一次超越,其成果对于系统构建大跨空间结构的抗风设计理论体系,具有十分深远的意义。