大跨屋盖结构风振响应与等效静力风荷载研究

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近几十年来,全球经济迅速发展,许多大跨屋盖结构作为地方标志性建筑应运而生,而且结构形式朝着轻质、大跨的方向发展,风荷载愈来愈成为结构的控制性荷载之一,对结构抗风性能的要求也愈来愈高。实际自然风对结构的动力作用往往又是结构风致破坏的主要原因,因此对大跨屋盖结构进行风振响应研究非常有必要,它直接关乎结构的安全性。为说明结构尤其是大跨屋盖结构、高耸结构等的抗风设计的重要性,本文介绍了大跨屋盖结构的发展现状,结构风灾破坏的严重性,大跨屋盖抗风研究现状,并介绍了大气边界层风荷载特性。本文主要研究大跨屋盖结构的风振响应及其等效静力风荷载的计算问题。分别对大跨屋盖结构风振响应分析的方法(时域法、频域法)以及等效静力风荷载的计算方法(GLF法、LRC法、IWL法等)进行了详细研究,对比分析各个计算方法的特点及适用条件。以太湖实验厅为实例进行分析,介绍了其刚性模型测压试验的过程,包括模型制作、测点布置、数据采集及处理等。通过对其风压系数的计算结果分析,得到了其屋盖风压分布的基本规律。建立太湖实验厅的SAP2000有限元模型,对其屋盖进行风振响应分析,采用不同的分析方法计算,并比较各自的优缺点。同时对其等效静力风荷载采用不同方法进行了计算。最后,对于本文研究工作进行总结,并提出了一些今后还需进行深入研究的问题。
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