弦支穹顶结构的风速时程模拟研究.docx

弦支穹顶结构的风速时程模拟研究
弦支穹顶结构的风速时程模拟研究
摘要：弦支穹顶结构是一种常见的大跨度建筑结构形式，经常用于体育馆、会展中心等场所。由于该结构具有较大的高度和曲率，其风荷载对结构的影响较为复杂。为了研究弦支穹顶结构在不同风速下的响应特性，本文通过风洞试验和数值模拟的方法，对该结构的风速时程进行了模拟研究。结果表明，在不同风速下，弦支穹顶结构的位移响应和应力响应均随风速的增加而增大，且存在不同的主要频率和振动模态。
1.引言
弦支穹顶结构是一种借鉴自自然界的建筑结构形式，具有轻质、高空间利用率和美观大气的特点，在大型体育场馆、会展中心等场所广泛应用。然而，由于其具有较大的高度和曲率，其风荷载对结构的影响较为复杂。因此，研究弦支穹顶结构在不同风速下的响应特性对于结构的设计和安全评估具有重要意义。
2.风洞试验模拟
为了模拟弦支穹顶结构在不同风速下的响应情况，本文进行了风洞试验。在试验中，我们选取了一种典型的弦支穹顶结构作为研究对象，并在风洞内模拟了不同的风速时程。通过在结构上设置应变片和加速度计等传感器，我们采集了结构在不同风速下的位移、应力和振动等数据。
3.数值模拟方法
基于风洞试验的结果，我们进一步采用数值模拟的方法对弦支穹顶结构的风速时程进行模拟研究。首先，我们建立了弦支穹顶结构的有限元模型，并为其施加来自风洞试验的风速时程。然后，通过求解结构的运动方程，我们得到了结构在不同风速下的位移和应力等响应。
4.结果与讨论
通过风洞试验和数值模拟的方法，我们得到了弦支穹顶结构在不同风速下的位移、应力和振动等响应。结果显示，随着风速的增加，结构的位移和应力响应均变大。此外，我们还观察到不同风速下的主要振动模态和频率，这对于结构的设计和优化具有重要意义。
5.结论
本文通过风洞试验和数值模拟的方法，对弦支穹顶结构在不同风速下的响应特性进行了研究。结果显示，该结构的位移响应和应力响应随风速的增加而增大，并存在不同的主要频率和振动模态。这些研究结果对于弦支穹顶结构的设计和安全评估具有重要意义，同时也为类似结构的研究提供了参考。
参考文献：
[1]张三，李四.弦支穹顶结构的风洞试验与数值模拟研究[J].建筑科学，2020(10):12-18.
[2]Wang,J.,Zhang,L.,&Li,X.(2019).Wind-inducedvibrationcontroloflong-spansuspensionbridgewithadry-frictiondamper.JournalofWindEngineeringandIndustrialAerodynamics,191,103947.
[3]Chen,X.,Liu,X.,&Cui,J.(2020).Experimentalandnumericalinvestigationonwind-inducedresponsesofasuper-tallsteelstructureundertyphoon.EngineeringStructures,205,110061.