典型拱形壳体风荷载分布规律
2011-08-11马文勇刘庆宽
土木与环境工程学报 2011年5期
关键词:结构
马文勇,刘庆宽,肖 彬
(石家庄铁道大学,石家庄050043)
柱面网壳被广泛地应用于各种大跨度空间结构。这种曲面结构的风荷载作用机理复杂,风压分布与雷诺数、紊流度、结构表面粗糙度等关系密切[1-4]。由于工程中采用的曲面结构多数采用不同基本形状组合而成,因此很难将大量的基本形状研究成果[5-7]直接应用于实际工程。半球面[8-9]、抛 物面[10]、以及圆柱面[11-12]大跨结构的风荷载分布规律研究已经取得了一定的进展,但是由于该种结构曲面形状、底部支撑条件、结构表面开孔等因素的影响复杂多样,大跨度曲面结构风荷载分布仍然需要进一步的研究。
通过2种典型柱面壳体结构刚性模型内外表面同步测压风洞试验,分析了柱面壳体结构体型系数与脉动风压系数的分布规律,比较了底部开口/闭口和两端封闭/开放不同状态对风压分布的影响,为类似结构抗风设计提出了建议。
1 试验概况
1.1 模型简介
图1为2种柱面网壳结构示意图。图1(a)和图1(b)分别为两端开口、底部柱支撑的柱面网壳结构示意图,下文称为开口柱面网壳,横向跨度125m,纵向长度134m,结构总高47.5m,网壳面由半径为80m和半径为40m2种圆弧组成,矢高41.5m,矢跨比1∶3,模型缩尺比为1∶125。图1(c)和图1(d)分别为两端封闭、底部开洞墙体支撑的柱面网壳结构示意图,下文称为闭口柱面网壳结构,横向跨度120m,纵向长度380m,结构总高度40.4m,其中纵向中间平直柱面段长度260m,两端分别由半径为60m 的1/4球面封闭,矢高38.6m,矢跨比1∶3.11,模型缩尺比1∶200。模型内外表面对应布置风压测点。……
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