基于空气可压缩特性下某结构的风荷载分析

发布时间：2018-05-07 20:31

  本文选题：可压缩流体 + 风荷载　； 参考：《安徽理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：大跨度空间结构作为一种十分新颖的建筑结构形式,在进行结构分析设计计算中存在着诸多有别于传统结构的特点,正因为如此,才需要更多的去考虑此种结构在风荷载作用下的机理,而且在此类结构的设计分析计算的过程中,风荷载也往往是其中的重点和难点问题。追本溯源,风荷载的计算分析中最基本的就是确定与风荷载相关的系数,例如体型系数,风压高度变化系数等。但依据现行的建筑结构荷载设计规范,在对风荷载相关系数进行确定时,基本采用了不可压缩空气的假定,这样的假设虽然能够降低数学处理的难度,却不能够反映出结构受风荷载作用下的真实状态。因此,本文分别在空气的可压缩和不可压缩两种特性下,对某结构的风荷载进行了分析,再结合理论公式推导得出的理论解,以期得到工程应用的深度。结合具体的分析模型,结合理论结果进行探讨,得出如下结论:在不可压缩假设下,结构表面压力值与流场长度与振动加速度成正比,流场对结构表面作用力可相当于附加质量;而在可压缩空气情况下,压力值与振动速度成比、与流场长度无关,流场对结构表面作用力可相当于粘滞阻尼。最后,利用数值方法验证了理论解。
[Abstract]:As a novel architectural structure, large span spatial structure has many characteristics different from traditional structure in structural analysis, design and calculation. It is necessary to consider the mechanism of this kind of structure under the action of wind load, and the wind load is often the key and difficult problem in the design, analysis and calculation of this kind of structure. In the calculation and analysis of wind load, the most basic is to determine the coefficient related to wind load, such as the coefficient of shape, the coefficient of variation of wind pressure height, and so on. However, according to the current code for load design of building structures, the assumption of incompressible air is basically adopted in determining the correlation coefficient of wind load, although this assumption can reduce the difficulty of mathematical treatment. However, it can not reflect the true state of the structure under the action of wind load. Therefore, in this paper, under the compressible and incompressible characteristics of air, the wind load of a certain structure is analyzed, and the theoretical solution derived from the theoretical formula is combined in order to obtain the depth of engineering application. Combined with the specific analysis model and the theoretical results, the following conclusions are drawn: under the incompressible assumption, the value of the surface pressure of the structure is proportional to the length of the flow field and the vibration acceleration. In the case of compressible air, the pressure value is proportional to the velocity of vibration and is independent of the length of the flow field, and the force of the flow field on the surface of the structure can be equivalent to viscous damping. Finally, the theoretical solution is verified by numerical method.
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU312.1

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本文编号：1858365