黄政 颜卫亨

1.中国市政工程华北设计研究总院有限公司 天津300074

2.长安大学建筑工程学院 西安710061

引言

折叠结构具有展开折叠方便快捷、机动性强等特点，是一种新型结构体系，在民用及军事领域得到广泛应用。此类结构对风雪荷载效应较为敏感，故风荷载计算往往是设计的控制工况之一。对于此类折叠网壳结构表面平均风压系数分布已有研究做了不少工作［1-4］，但对于其在不同参数影响下缺乏系统而全面的平均风压系数分布规律研究。基于此，本文在不同风速、风向角、结构单元长度、端门倾角影响下，研究其在各种不同工况条件下表面平均风压系数的分布规律，为此类结构形态优化和研发新型折叠体系提供理论依据。

1CFD计算模型和参数

本文以长度为18.93m、宽度为10.6m、高度为5.63m 的折叠网壳结构［1］为研究对象（图1）。文献［2］完成了该结构在A 类地貌粗糙度类别下不同风向角、不同风速下的风洞测压试验，如图2 所示。

图1 折叠网壳结构外观与骨架Fig.1 External appearance and skeleton figure of folding shell structure

图2 风向角和结构分区的规定Fig.2 Provisions of wind direction and structure zoning

近地面风场的控制方程为Navier-Stokes 方程。理论上直接数值模拟的方法可以精确地描述流体中所有尺度的湍流和流场特性的变化，工程上常采用对Navier-Stokes方程平均的方法来计算流体的湍流流动：

2 不同参数对风压分布影响分析

2.1 风场影响分析

1.不同风速影响分析

从图3 可以看出，在相同风向角不同风速下，尽管三种风速变化范围较大，但由CFD 数值计算所得各分区平均风压系数总体上均非常接近。……