颜书纬 杜新喜 程晓燕 林士凯 刘 武

(武汉大学土木建筑工程学院 湖北 武汉 430072)

0 引 言

随着钢结构在建筑工程领域的不断创新，越来越多造型新颖的结构屋面出现了。风荷载作为主要控制荷载，在进行结构设计时必须着重考虑风荷载的作用。《建筑结构荷载规范》[1]对许多类型的屋面及建筑结构形式给出了风荷载的计算方法，一般的网架及网壳结构可根据规范计算出各节点的风荷载。但是对于一些较为复杂的结构无法通过规范现有公式计算得到，需要采用风洞试验及数值模拟等方法分析考虑风荷载作用[2-4]。对于风洞试验来说，风压测点有限，无法测得结构所有节点处的风压，需要对风压分布结果进行处理。甘泉等[5]结合MATLAB与VB混合编程，可实现较短时间内对大量风洞试验数据进行准确、有效的处理。但一般设计过程中，近似认为风压测点处周围节点的风压数值与该测点一致，得到的节点风荷载与结构实际承受的风荷载有一定的差异，对风洞数据需要进行拟合处理[6-7]。楼文娟等[8]提出了大跨度屋面结构风压分布的二维几何平面拟合方法及公式，并进一步考虑了风向角提出三维拟合方法及公式。张慎等[9]采用混合编程技术，利用MATLAB三维插值算法拟合风压的分布。但对于自由曲面网格结构，采用一般的插值算法难以得到平滑的风荷载拟合曲面。

本文基于自主开发的通用钢结构设计软件USSCAD，利用AutoCAD生成放样曲面的相关函数，直接在程序中读入测点风压，并根据测点风压采用三次样条插值或线性插值拟合得到结构所有节点的基本风压，通过计算得到各节点的等效节点风荷载值。……