摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.1.1 膜结构的发展
1.1.2 膜结构设计的控制荷载――风荷载和雪荷载
1.1.3 膜结构抗风设计的特点
1.1.4 膜结构抗风雪设计的特点
1.2 结构抗风和抗风雪设计的方法
1.3 膜结构风振中流固耦合效应的国内外研究现状
1.4 膜结构风致雪压的国内外研究现状
1.5 膜结构风振中流固耦合效应和风致雪压研究中存在的问题
1.6 本文的主要研究内容
2 膜结构风振流固耦合数值模拟的基本理论
2.1 流体域的数值模拟技术
2.1.1 流体域的控制方程
2.1.2 湍流理论与常用数值模拟方法
2.1.3 流体域的边界条件
2.2 结构域的数值模拟技术
2.2.1 结构域的控制方程
2.2.2 结构域的边界条件
2.3 网格域的数值模拟
2.4 本章小结
3 膜结构风振流固耦合问题中的网格更新方法
3.1 概述
3.2 基于伪实体模型的网格更新方法
3.2.1 网格质量的控制
3.2.2 伪实体模型的有限元方程
3.2.3 单元刚化方法
3.3 网格更新计算步骤
3.4 网格更新方法的应用
3.5 本章小结
4 膜结构风振流固耦合分析的强耦合整体方法及程序开发
4.1 概述
4.2 膜结构风振流固耦合的强耦合整体方法
4.2.1 流体域和结构域控制方程
4.2.2 伪实体弹性模型方程
4.2.3 流体域与结构域的耦合条件
4.2.4 流固耦合系统的强耦和整体式方程
4.3 强耦合整体方法的数值模拟程序开发
4.3.1 程序结构构成
4.3.2 程序的实现
4.4 本章小结
5 强耦合整体方法在膜结构风振流固耦合分析中的应用研究
5.1 概述
5.2 膜结构的风洞试验
5.2.1 试验方案
5.2.2 刚性模型风洞测压试验
5.2.3 气动弹性模型风洞测振试验
5.2.4 试验结果
5.3 强耦合整体方法在膜结构风振流固耦合分析中的应用
5.3.1 圆柱绕流问题
5.3.2 双坡型膜屋面风振的流固耦合分析
5.3.3 鞍型膜结构风振的流固耦合分析
5.4 本章小结
6 膜结构风致雪压的数值模拟研究
6.1 概述
6.2 雪漂运动的数值建模
6.3 不同形式膜结构风致雪压的数值模拟研究
6.3.1 膜结构使用年限内基本雪压的计算
6.3.2 鞍型膜结构风致雪压的数值模拟
6.3.3 双坡型膜结构雪漂的数值模拟
6.3.4 屋面参数对风致雪压的影响
6.4 本章小结
7 结论与展望
攻读博士学位期间已发表的学术论文及科研成果
致谢
参考文献
附录A 源程序代码
附件
