基于Access平台的风荷载数据库系统开发

摘要

大跨度屋盖结构作为一类新颖结构形式，因其具有跨度大、结构柔、材料轻巧等特点，在结构设计方面具有许多区别于传统结构的特点，特别是对风荷载的考虑，往往成为该类结构设计中的重点和难点问题。
　　目前，确定大跨度屋盖结构的风荷载取值主要有三种方法：（1）查风荷载规范——规范中的数据量十分有限，仅给出了几种几何规则的大跨度屋盖结构的风荷载取值规定，且缺乏脉动风荷载的信息，无法进行精确的风致动力响应分析；（2）风洞试验——一般适用于复杂的大跨度屋盖结构，但其缺点也是明显的，即周期长、费用高；（3）CFD数值模拟技术——一种新兴的结构风工程研究方法，通过模拟结构周围流场的变化来求解结构表面的风荷载，但其准确性尚未得到普遍认可。
　　如果能够将已有的关于建筑物风荷载研究的数据和资料收集起来并加以整理、提炼，再以一种设计人员易于接受的方式表达出来，则可以极大地拓展风荷载规范所能涵盖的内容，提高结构抗风设计的效率和准确性，这就是风荷载数据库思想提出的基本出发点。
　　本文首先基于现有大跨屋盖风荷载特性研究及其特点，提出了结合不同国家风荷载设计规范与风洞试验数据为蓝本的风荷载数据库架构，详细阐述了其中的主要功能模块及使用流程，为下文的工作垫定整体框架。基于Access平台，建立几种典型屋盖形式的风荷载数据库，文中重点对数据库的编制技术、数据处理方式、数据文件的格式及其组织流程进行了论述，为系统展开相关风荷载数据库的开发建立标准。
　　其次，借助于风荷载数据库平台，结合中国规范（GB50009-2001）、美国规范（ASCE7-98）、日本规范（AIJ-2004）、加拿大规范（NBC-1995）中对平屋盖、球形屋盖表面风荷载的相关规定，并与风洞试验结果进行比较，对上述屋盖形式的风荷载取值进行了探讨，给出了相应的风载体型系数取值建议。对于各国规范都未提到的鞍形屋盖，鉴于其风荷载特性与平屋盖有类似之处，在与平屋盖风载进行对比的同时，结合已发表文章的相关结论，对不同风向下鞍形屋盖表面的风载体型系数进行分区并给出相应的取值建议。
　　在以上工作的基础上，将平屋盖、鞍形屋盖及球形屋盖的风荷载相关信息输入到数据库中，为系统建立大跨屋盖结构的风荷载数据库系统迈出了十分重要的一步。

目录

基于Access平台的风荷载数据库系统开发

THE WIND LOAD DATABASE SYSTEMS DEVELOPMENT BASED ON ACCESS PLATFORM

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 风荷载数据库系统的发展

1.3 大跨度屋盖结构平均风荷载特性研究现状

1.3.1 平屋盖平均风荷载特性研究现状

1.3.2 鞍形屋盖平均风荷载特性研究现状

1.3.3 球形屋盖平均风荷载特性研究现状

1.4 本文主要研究内容

第二章 风荷载数据库建立

2.1 风荷载数据库系统建立的几个不同阶段

2.2 数据库建立基础

2.2.1 数据库建立的平台

2.2.2 数据库建立中的相关设定

2.3 风荷载信息的处理及其存储格式

2.3.1 风洞试验数据处理及存储格式

2.3.2 规范信息及其存储格式

2.3.3 CFD数值模拟信息及其存储格式

2.3.4 期刊文献信息及存储格式

2.4 目前数据库的主要内容

2.5 本章小结

第三章 平屋盖平均风荷载特性研究

3.1 风洞试验介绍

3.1.1 风洞试验设备

3.1.2 大气边界层风场的模拟

3.1.3 测量系统

3.1.4 风洞试验模型及测点布置

3.1.5 相似比设计

3.2 风洞试验结果分析与讨论

3.2.1 风向角对平屋盖的风压分布影响

3.2.2 高跨比对平屋盖的风压分布的影响

3.2.3 来流条件对平屋盖风压分布的影响

3.2.4 不同风速对平屋盖的风压分布的影响

3.3 规范中平屋盖风载体型系数取值比较

3.3.1 规范中平屋盖风载体型系数取值规定

3.3.2 规范中平屋盖风载体型系数对比

3.4 本章小结

第四章 鞍形屋盖平均风荷载特性研究

4.1 风洞试验结果分析与讨论

4.1.1 不同矢跨比对鞍形屋盖风压分布影响

4.1.2 不同风向角对鞍形屋盖风压分布影响

4.1.3 不同风速对鞍形屋盖风压分布影响

4.1.4 下部支承高度对鞍形屋盖风压分布影响

4.2 鞍形屋盖风荷载描述模型

4.3 本章小结

第五章 球形屋盖平均风荷载特性研究

5.1 风洞试验结果分析与讨论

5.1.1 球形屋盖的风压分布特性

5.1.2 下部支承高度对风压分布的影响

5.1.3 雷诺数对风压分布的影响

5.2 规范中球形屋盖风载体型系数取值比较

5.2.1 规范中球形屋盖风载体型系数取值规定

5.2.2 规范中球形屋盖的风载体型系数对比

5.3 球形屋盖风荷载描述模型

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理

致谢