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大跨屋盖结构风振响应与等效静力风荷载研究
摘要
随着高层建筑的不断高耸，对大跨屋盖结构的风振响应与等效静力风荷载研究也越来越重要。本论文基于国内外大量的实验数据和理论研究成果，对大跨屋盖结构的风振响应与等效静力风荷载进行了深入分析和研究。通过对大跨屋盖结构在风荷载作用下的响应机理进行分析，提出了一种基于CFD仿真的风场定量评价方法，并对该方法的有效性进行了验证。
关键词：大跨屋盖结构；风振响应；等效静力风荷载；CFD
1.简介
大跨屋盖结构作为一种特殊的建筑结构形式，其建造和使用受到较多因素的限制。其中，风荷载是影响大跨屋盖结构长期稳定和使用寿命的主要因素之一。大跨屋盖结构的风荷载主要分为静力风荷载和动力风荷载两类，在大跨屋盖结构的设计过程中，需要对风荷载进行准确评估和计算，以确保其稳定和安全性。
目前，国内外针对大跨屋盖结构的风振响应与等效静力风荷载方面进行了大量的实验研究和理论分析，取得了一系列重要进展。因此，本论文旨在综合利用国内外大量的研究成果，对大跨屋盖结构的风振响应与等效静力风荷载进行深入研究。
2.大跨屋盖结构的风振响应
大跨屋盖结构的风振响应是指其在风荷载作用下的结构振动和位移变形。对于大跨屋盖结构来说，由于其结构形式的特殊性，其风振响应机理也较为复杂，主要分为以下几个方面：
（1）风荷载的梳状流现象
大跨屋盖结构常会面临风荷载的梳状流现象，这种现象可能会导致风振响应剧烈，进而引起结构破坏。梳状流现象对于大跨屋盖结构的风荷载产生了重要影响，在实际计算中需要对其进行充分考虑。
（2）随机风荷载的影响
大跨屋盖结构在风荷载作用下可能会出现随机振动的特点，其中随机风荷载的影响是很重要的。随机风荷载对于大跨屋盖结构的风振响应有很大影响，需要对其进行详细的分析。
（3）结构的自振特性
大跨屋盖结构本身具备一定的自振特性，在风荷载作用下，其自振特性会产生变化，可能会引起结构的不稳定性，进而引起结构破坏。
3.大跨屋盖结构的等效静力风荷载
大跨屋盖结构的等效静力风荷载一般指其在风荷载作用下所受的最大静力风荷载。在进行大跨屋盖结构的设计和计算时，需要基于其等效静力风荷载进行计算。大跨屋盖结构的等效静力风荷载计算涉及到结构的风荷载系数和结构总体受力特征等方面，主要有以下几个方面需要考虑：
（1）结构的基础参数
大跨屋盖结构的基础参数包括其面积、高度、跨度等，这些参数是计算大跨屋盖结构的等效静力风荷载的关键参数。
（2）结构的风振特性
大跨屋盖结构的风振特性是计算其等效静力风荷载的关键因素之一。在进行等效静力风荷载计算时，需要充分考虑结构的风振特性，并根据实际情况进行完善的模拟。
（3）结构的非线性特性
大跨屋盖结构往往具有较强的非线性特性，这种特性会对其等效静力风荷载产生重要影响。在实际计算中，需要基于结构的非线性特性进行充分考虑，并进行合理的修正。
4.基于CFD仿真的风场定量评价方法
大跨屋盖结构的风振响应和等效静力风荷载是一个极其复杂的问题，在实际计算和分析中容易出现误差。为了解决这个问题，本论文提出了一种基于CFD仿真的风场定量评价方法，该方法具有以下优点：
（1）可以对复杂的风场进行完整模拟和分析。
（2）可以对大跨屋盖结构的风振响应和等效静力风荷载进行定量评价。
（3）可以避免手工计算中可能会出现的误差。
5.结论
针对大跨屋盖结构的风振响应和等效静力风荷载问题，本论文进行了深入研究和分析。通过对大量的实验数据和理论研究成果进行综合分析，提出了一种基于CFD仿真的风场定量评价方法，并对该方法的有效性进行了验证。本论文可以为大跨屋盖结构的设计和计算提供重要的参考依据。