資源描述：
《基于實測風壓時程的屋蓋結(jié)構(gòu)脈動風特性分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、浙江建筑，第27卷，第8期，2010年8月ZhejiangConstruction，Vo1．27，No．8，Aug．2010基于實測風壓時程的屋蓋結(jié)構(gòu)脈動風特性分析PulsewindcharacteristicanalysisofroofstructurebasedonmeasuredtimehistoryofWindPressure湯艷紅，劉毛方，徐閩濤TANGYan—hong，LIUMao-fang，XUMin·tao(1．杭州欣盛房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，浙江杭州310012；2．浙江大學空間結(jié)構(gòu)研究中心，浙江杭州310058；3．中天建設集團浙江鋼構(gòu)有限公司，浙江杭州311305)摘
2、要：脈動風特性是結(jié)構(gòu)風致振動分析的重要參數(shù)。利用一個大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)風洞試驗的實際風壓測試數(shù)據(jù)，對其測點風壓的頻譜特性進行了分析。對該工程典型測點的風壓自功率譜進行了計算，并進行了譜密度函數(shù)的擬合，將擬合的譜密度函數(shù)與Davenport譜和Kamial譜進行對比，對常規(guī)準定常假設的合理性進行了討論。進一步對測點間脈動風壓空間相干函數(shù)進行了計算，通過與Davenport和鹽谷相干函數(shù)經(jīng)驗公式對比，發(fā)現(xiàn)兩者之間有較大差距。關鍵詞：大跨結(jié)構(gòu)；屋蓋結(jié)構(gòu)；風壓；脈動風；風洞試驗中圖分類號：TU312．1文獻標識碼：A文章編號：1008—3707(2010)08—0017—04風致振動效應是結(jié)構(gòu)抗風
3、設計的重要問題。無屋蓋結(jié)構(gòu)的適應性。其次，對測點間脈動風壓空間相論是采用頻域法還是時域法分析，有效地估計脈動干函數(shù)進行了計算，通過與Davenport和鹽谷相干函風特性都是結(jié)構(gòu)風振分析的前提。目前，有關大跨數(shù)經(jīng)驗公式對比，并對兩者之間的差距進行了分析。度屋蓋結(jié)構(gòu)脈動風特性的研究還非常薄弱，這也是1模型風洞試驗實際結(jié)構(gòu)設計在風振響應分析時出現(xiàn)困難的主要原因。自譜特性和空間相干性是反映脈動風特性的兩圖1為深圳保利文化廣場劇院屋蓋的風洞測壓模個重要參數(shù)，雖然目前關于脈動風速譜和空間相型。該屋蓋基本形狀為一底部削平近似橢球的不規(guī)則干函數(shù)有多種經(jīng)驗公式可參考，但大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)殼體，長軸的東端是斜
4、切的立面玻璃幕墻，西北側(cè)有一的脈動風及湍流的產(chǎn)生機理很復雜，因此傳統(tǒng)的脈橢圓形開口的空中花園。屋蓋東西縱向長度約110m，動風速譜和相干函數(shù)經(jīng)驗公式是否有效值得重新審南北橫向長度約8Om，最大高度約35m。該模型為剛視。此外，即使是直接套用已有公式，不同的相性模型，幾何縮尺比為1：180。在橢球表面和玻璃幕干函數(shù)和衰減系數(shù)的取值對風振響應的計算結(jié)果往墻表面共布置了226個測壓孔，測點布置見圖2。往有不可忽視的影響，甚至會差以倍計，因此也2典型測點脈動風壓自功率譜的特性分析有必要對大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)的脈動風特性進行研究。本文利用一個大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)的風洞試驗數(shù)據(jù)，在剛性模型風洞試驗風壓時程數(shù)據(jù)
5、的基礎上，對屋蓋上典型測點的脈動風壓時程開展自功率譜密根據(jù)相似定律轉(zhuǎn)化得到了測點所對應的實際高度處度函數(shù)和相干函數(shù)的分析。對自譜進行函數(shù)擬合并的脈動風壓時程，然后運用MATLAB編程對屋蓋上與常用的Davenport和Kamial譜對比，分析了兩者譜測點的脈動風壓數(shù)據(jù)作出了自功率譜(PSD)密度分值之間的差距，進一步考察了準定常假設對于大跨度析，并選取幾個點繪制自功率譜曲線圖，圖中橫坐標收稿日期：2010—03—17作者簡介：湯艷紅(1971一)，男，湖南岳陽人，工程師，從事房地產(chǎn)開發(fā)工作。18浙江建筑2010年第27卷洞試驗測點的采樣長度取4096個，用于進行自功率譜密度分析。為清楚
6、地看出功束譜曲線的衰減趨勢，這里使用雙對數(shù)坐標繪I功譜曲線。同時對測點的脈動風壓無量綱自譜進行初步擬合，并將現(xiàn)在常用的Davenport和Kamial脈動風速譜通過準定常假設轉(zhuǎn)化成脈動風壓譜繪制成的脈動風壓無量綱自譜曲線，與測點的脈動風壓無量綱擬合自譜曲線進行對比。圖3中給出了90。風向角下屋蓋上六個測點的風壓譜曲線。為便于對比，圖中還繪出了擬圈1試驗模型合的功率譜曲線。其中測點48和129位于迎風面，測點172和202位于屋蓋頂部，測點193和67位于背風面。由圖3可以看出脈動風壓譜的峰值對應的無量綱頻率在0．15Hz左右，位于頂部和背風向的幾個測點在高頻段(無量綱頻率>2Hz)的譜
7、值比頁順撻＼風向的稍大，這是由于氣流在這些點處分離因而湍流強度較大的緣故，也說明了氣流從屋蓋頂部的下風向而不是迎風前緣開始分離的。本文根據(jù)文獻[4]中脈動風壓無量綱自譜的形式初步擬合出的脈動風壓譜的公式為：nS(n)：一or1：一訂』【+—(9n_一1)+1(1)圖2模型測點布置圈式中：rt’=nh／vh。代表nh／v，為無量綱頻率，縱坐標代表nS(n)／o：w，由于該屋蓋結(jié)構(gòu)傾斜度較大，氣流分離再附著機為脈動風壓無量綱自譜。其中：n為頻率；^
