典型建筑形体的风荷载和等效静风荷载

摘要

随着国民经济的快速发展，体量庞大、造型复杂、功能复杂的大型公共建筑不断涌现。特别是体育馆、交通枢纽中心和会展中心的大批量投建，对建筑结构的外观与功能性提出了更高要求。这些结构的风致振动效应非常明显，风荷载作为结构的控制荷载，故风效应往往成为结构破坏的主要因素。　　本文以常州文化艺术中心、西部博览城、青岛某体育馆等实际工程为对象，运用FLUENT软件对某类典型建筑结构建立三维计算模型，选用基于雷诺应力平均法的SST k-ω湍流模型，数值模拟了结构周围风场的绕流特性，为工程设计提供依据。通过计算不同风向角下的草帽型结构的风压系数和风载体型系数，给出了不同高跨比情况下结构风压分布，利于在设计中选择合适高跨比。本文具体分析了常州市文化艺术中心的风荷载分布，对此类“上大下小”建筑物风吸上拔力进行研究。基于AN SY S软件建立三维结构有限元模型，施加前述数值模拟所得的风压时程和风载体型系数对应的时程风荷载，精细分析结构风致动力响应。在此基础上以结构特定响应为等效目标，通过引入，修正了多目标等效静风荷载分析方法。并将该改进方法应用于某体育场的风场分析，给出其等效静风荷载。　　同时本文对超高层建筑的开洞进行研究，分析了开洞率、开洞高度、开洞形状对结构风荷载的影响，给出设计开洞建筑的建议。最后以成都市金融城为目标研究了高层互绕，探讨了建筑间距对互绕效应的影响。

目录

声明

第一章 绪论

1.1选题背景与依据

1.2国内外研究现状

1.3课题来源及主要研究内容

参考文献

第二章 常见形体大跨空间屋盖的风场数值模拟与分析

引言

2.1数值算法基本理论

2.2单体草帽型结构

2.3 常州市文化艺术中心

2.4 本章小结

参考文献

第三章 大跨结构等效静风荷载分析

引言

3.1基本方法

3.2 青岛某体育场

3.3 本章小结

参考文献

第四章 超高层结构的风效应

4.1超高层结构开洞的风荷载响应

4.2成都市金融城风场互绕

4.3 本章小结

参考文献

第五章 结论和展望

5.1主要结论

5.2 研究展望

致谢

攻读硕士期间发表论文与参加科研项目情况

本课题组（周岱教授）历届研究生学位论文及相关情况一览表