厦门奥林匹克网球场屋盖结构风荷载特性及风致振动研究

摘要

随着经济的发展，科技的进步，各种造型优美新颖的大跨度屋盖广泛地应用在现代多功能的建筑。这类屋盖结构因具有质量轻、刚度低、阻尼小、风敏感等共性，所以风荷载是结构设计的主要控制荷载，在大风频发的东南沿海地区结构设计中，抗风安全性和可靠性备受关注。大跨度屋盖结构抗风设计的复杂性和特殊性，目前的国内外规范都尚未给出相关柔性结构风振响应的一般性计算公式。
　　本文以厦门奥林匹克网球场屋盖结构为背景，研究控制大跨度屋盖结构安全性的两个重要因素:风荷载和风致振动。通过风洞试验和采用SAP2000软件的风致振动时程分析，对于大跨度屋盖结构风致振动研究方法做了有意义探索，得到一些有工程价值的结论。
　　本文首先回顾了迅速发展的大跨度屋盖建筑遭受到的风毁案例，并介绍了本文研究对象的工程概况，提出研究大跨度屋盖结构风荷载和风致振动的必要性;第二章阐述了大跨度屋盖结构风致振动的基础理论，风工程研究内容的概述、目前该屋盖结构风致振动研究理论方法，总结了其抗风设计基本思路;第三章介绍了本文研究对象风洞试验的过程及数据处理工作，详细描述该屋盖结构在三种工况下的风荷载特性;第四章运用SAP2000软件对本文研究对象进行风致响应动力时程分析，获得该屋盖结构在三种工况下的风振系数分布规律;第五章通过对本文研究对象采用以上二种方法得到的相关数据进行综合效应比较，给出有意义的结论;最后对本文的研究工作进行了总结和提出未来工作的展望。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 大跨度屋盖结构概述

1．2 大跨度屋盖结构的遭受风灾案例

1．3 研究大跨度屋盖结构风荷载和风致振动的必要性

1．4 厦门奥林匹克网球场工程概况

1．5 本文的研究内容和框架

第二章 大跨度屋盖结构风致振动的理论知识

2．1 风工程研究内容概述

2．1．1 自然风的特性

2．1．2 风对结构的作用

2．1．3 风工程的研究方法

2．2 大跨度屋盖结构风致振动特性研究

2．2．1 大跨度屋盖结构的主要形式

2．2．2 大跨度屋盖结构风致振动破坏机理

2．2．3 大跨度屋盖结构风致动力响应计算方法

2．2．4 大跨度屋盖结构的等效静力风荷载

2．3 本章小结

第三章 厦门奥林匹克网球场屋盖结构风洞试验及其特性

3．1 风洞试验

3．1．1 风洞设备及测量系统

3．1．2 实验概况

3．1．3 梯度风高度的参考风速和参考风压

3．2 厦门奥林匹克网球场屋盖结构风荷载特性

3．2．1 不同风向角下各测点的平均风压系数

3．2．2 不同风向角下各分块的体型系数

3．2．3 不同风向角下备分块的脉动风荷载特性

3．3 本章小结

第四章 厦门奥林匹克网球场屋盖结构风致响应和风振系数研究

4．1 SAP2000软件介绍

4．2 时程分析风荷载数据的准备

4．3 实际工程软件建模和计算分析

4．4 计算结果

4．4．1 风振系数计算方法

4．4．2 风振系数计算结果分析

4．5 本章小结

第五章 结构体型系数和风振系数的综合效应校核

5．1 引言

5．2 计算结果及分析

5．3 计算结论

第六章 结论与展望

6．1 本文的工作总结

6．1．1 大跨度屋盖表面风荷载特性的认识和风振系数的研究

6．1．3 大跨度屋盖结构体型系数与风振系数的综合校核

6．2 未来研究工作的展望

参考文献