體育場懸挑屋蓋的脈動風(fēng)壓頻譜特性研究.pdf

1、體育場懸挑屋蓋結(jié)構(gòu)是大跨空間結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，屬風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)。其跨度大、結(jié)構(gòu)柔、材料輕等特點,使風(fēng)荷載成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要荷載之一。由于懸挑屋蓋上風(fēng)荷載的復(fù)雜性，多數(shù)情況下，現(xiàn)行的荷載規(guī)范無法滿足懸挑屋蓋的設(shè)計要求，需通過模型風(fēng)洞測壓試驗來獲得懸挑屋蓋表面的風(fēng)荷載特性。本文的研究目的在于深入探討懸挑屋蓋結(jié)構(gòu)的脈動風(fēng)壓頻譜特性，并建立風(fēng)壓譜模型，這對于結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)分析，極值風(fēng)壓估計和抗疲勞設(shè)計都是必不可少的，同時也為該類結(jié)構(gòu)

2、進(jìn)一步的抗風(fēng)研究和工程設(shè)計提供參考。
　　本文首先系統(tǒng)回顧了國內(nèi)外在體育場懸挑屋蓋抗風(fēng)研究領(lǐng)域的進(jìn)展?；趹姨粑萆w剛性模型測壓風(fēng)洞實驗的結(jié)果，對脈動風(fēng)壓譜的估計方法及脈動風(fēng)壓的自功率譜和互功率譜特性做了系統(tǒng)而深入的研究，并在此基礎(chǔ)上提出了懸挑屋蓋的自譜和互譜模型。主要研究內(nèi)容包括：⑴對風(fēng)壓自譜和互譜的估計方法進(jìn)行總結(jié)、比較，選擇合適的方法和參數(shù)進(jìn)行功率譜估計。⑵基于剛性模型測壓風(fēng)洞實驗結(jié)果，選擇最不利的0度風(fēng)向角（垂直屋蓋前緣風(fēng)向

3、），對看臺后部封閉和開敞兩種情況，深入探討了懸挑屋蓋上表面、下表面以及凈風(fēng)壓的自功率譜特性。最后，在譜特性分析的基礎(chǔ)上，給出了懸挑屋蓋上凈風(fēng)壓的自譜模型，為進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)分析，極值風(fēng)壓估計和抗疲勞設(shè)計提供參考。⑶同樣針對最不利的0度風(fēng)向角，對看臺后部封閉和開敞兩種情況，分別考察屋蓋上、下表面上沿跨向各測點之間的相干函數(shù)隨折減頻率的變化，從而考察頻域上風(fēng)壓沿跨向的空間相關(guān)性，進(jìn)而得到懸挑屋蓋上凈風(fēng)壓的互譜模型。⑷最后，對比風(fēng)壓譜模型