大跨木結(jié)構(gòu)單層球形網(wǎng)殼風振響應以及整體穩(wěn)定性分析.pdf

1、近年來,大跨網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在體育館、工業(yè)廠房、博物館和車站等建筑中得到了大量的應用。雖然現(xiàn)在大跨度結(jié)構(gòu)一般都是采用鋼結(jié)構(gòu),但是木材由于其重量輕且具有一定的裝飾性,所以在大跨結(jié)構(gòu)中也有一定的使用。
　　無論是什么材料所構(gòu)成的大跨網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),由于其質(zhì)量輕,剛度小,頻率集中等特點,都屬于風敏感結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在很多關(guān)于大跨結(jié)構(gòu)的風振響應的研究是通過準定常假定或者一些修正的假定將風速向風壓轉(zhuǎn)換,這對于大跨度結(jié)構(gòu)的適用性值得商榷。對于網(wǎng)殼特別是單層網(wǎng)殼的整

2、體穩(wěn)定性的研究,主要是針對鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼,而對于木結(jié)構(gòu)單層網(wǎng)殼的研究基本沒有。本文主要以天津歡樂谷85m跨單層球形木結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼為例,研究木結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼的風振響應和整體穩(wěn)定性。
　　本文基于白噪聲濾波法(AR法)解決脈動風入口的輸入問題,通過大渦模擬(LES)得到網(wǎng)殼上各節(jié)點的風壓時程,然后通過瞬態(tài)動力學計算得到網(wǎng)殼各節(jié)點的風振系數(shù)。與風洞試驗結(jié)果對比表明本文方法的計算結(jié)果和試驗結(jié)果吻合較好,按該方法計算大跨結(jié)構(gòu)風振響應是可行的。通過本文方法

3、,論文討論了木結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼在不同豎向荷載、阻尼、邊界條件和荷載分布等參數(shù)作用下對于網(wǎng)殼風振系數(shù)的影響。
　　對于整體穩(wěn)定性,本文通過計算木結(jié)構(gòu)球形單層網(wǎng)殼在半跨活荷載以及全跨活荷載下的屈曲特征值,無缺陷的穩(wěn)定承載力和引入初始缺陷后的網(wǎng)殼承載力,討論了網(wǎng)殼的初始缺陷、荷載分布和非線性對于木結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼的整體承載力的影響。
　　本文采用的分析方法和各種影響因素的對比結(jié)果,以及風振系數(shù)和整體穩(wěn)定性荷載的取值規(guī)律,可供類似結(jié)構(gòu)設(shè)計作為參考。