基于现场实测的大跨度膜结构风场特性分析

基于实测数据,对强风作用下某大跨度膜结构进行了近地风场特性、风压特性与非高斯特性分析。该工程对大跨度膜结构进行了多点(21点)同步风压实测,同时进行同步风速风向实测。依靠这些数据得到了平均风速、平均风向、纵向、横向脉动风速、阵风因子、湍流度、风压系数、风压相关性、概率密度分布、高阶特征统计量及功率谱密度等参数。实测数据分析表明:在强风作用下大跨度膜结构膜边缘处的风压呈现出明显非高斯特性,且为峰度值大于3的超高斯随机过程;膜边缘测点上下风压呈负相关;该实测风压中低频成分幅值较大,同时,膜结构各位置所受风荷载连续冲击所隔的时间间隔相似。

大跨度膜结构风压分布的风洞试验和数值模拟

为确定浙江工商大学体育场屋盖结构的风压分布,进行风洞试验研究,并采用数值模拟方法进行了对比分析.采用缩尺比为1∶200的有机玻璃模型,在建筑串联回流式风洞中的大试验段进行了风洞试验,测得对应24个方向角的结构表面各点风压系数,采用标准k-ε,重正化群k-ε,可实现的k-ε和RSM四种湍流模型对屋面风压系数进行了数值模拟,将模拟结果与风洞试验数据进行了比较.结果表明,这种月牙形屋面的风压分布主要以吸力为主,迎风边缘及突出部位的风压系数较大,而在低凹处及尾流区域较小.数值模拟结果与风洞试验结果基本吻合,采用的四种湍流模型结果差异不明显.

大跨度膜结构屋面安装施工技术

广西贵港体育中心屋面为一圆环形平面,呈贝壳状,由东、南、西、北4个看台组成,其中东、西看台均设置大跨度PTFE、ETFE组合膜结构屋面。以此工程为例,介绍了大跨度膜结构屋面安装施工的工艺原理和工艺流程,重点阐述了其施工过程中的创新点和技术难点,为今后类似工程提供参考。

大跨度膜结构表面风压的数值模拟

采用计算流体动力学软件FLUENT对浙江工业大学朝晖校区新教楼西侧的膜结构表面在RNGk-ε湍流模型下进行数值模拟,并使用SIMPLE分离算法求解非线性离散化方程.求出大跨度膜结构表面风压的整体分布情况和各处具体分布数值,再将部分数值与实测值进行对比分析.结果表明,采用数值模拟的方法计算大跨度膜结构表面风压是可行的.

大跨度膜结构表面平均风压的数值模拟

风荷载是大跨度膜结构设计的控制荷载,以实际工程为背景,基于雷诺平均法,采用realizable k-ε湍流模型,运用流体分析软件Fluent 16. 0,对大跨度开敞膜结构屋盖表面风荷载进行数值模拟,分别得到各风向角下膜结构上下表面的平均风压分布,总结其风压分布特点,整合得到整体总风荷载分布。并且考虑周围建筑物干扰,对比分析各风向角下,周围建筑物对膜结构上下表面风压分布的影响,为设计人员提供参考。

大涡模拟下两种张拉膜结构的风压特性

以ANSYS WORKBENCH19.0为模拟平台,采用高精度大涡模拟(LES)对鞍型和连续拱形两种大跨度膜结构在10 m/s、15 m/s、20 m/s三种风速及0°、45°两种风向角的竖向平均风荷载作用下进行数值模拟,得到两种模型在竖向风荷载作用下膜面的风压作用规律。膜结构在竖向风荷载作用下的风振响应影响非常明显,与在水平风向角下的风振响应相当。

大跨度单层索网索膜结构施工技术研究与应用

苏州工业园区体育中心体育场工程采用国内最大跨度轮辐式单层索网索膜加压环梁加V形柱的结构形式,施工过程中可供参照的相关经验不多。结合施工实际,通过对体育场屋盖大跨度单层索网索膜结构的V形柱柱脚、屋面大型钢结构、体育场索结构、膜结构及屋盖钢结构健康监测等内容的施工技术研究,保证了工程的顺利施工,为类似工程提供了借鉴。

大跨度车辐式单-双层混合索膜结构施工模拟分析

介绍单-双层混合索网结构的安装方案、施工过程中的技术难点、拉索布置的主要安装步骤,采用确定索杆系静力平衡状态的非线性动力有限元法对结构进行模拟计算。计算结果表明,双层索网的上径向索锚接就位,此时上环索距离下环索的空间高度远不够安装撑杆,需吊机辅助提升上环索,保证撑杆安装空间;环索最大不平衡力均出现在单双层交界的环索索夹处,整个建模分析过程中结构体系始终处于弹性应力状态,外围结构安全。

世博轴大跨度索膜结构设计与研究

世博轴及地下综合体工程是2010年上海世博会园区标志性建筑之一,其顶棚结构由阳光谷钢结构和索膜结构组成。索膜顶棚采用了连续张拉式柔性结构体系,具有大跨度、大位移、几何非线性特征较强等特点。通过研究膜材安全系数的取值、风致响应、膜面位移控制的取值方法等问题,明确了膜结构的设计原则。通过多个程序的计算分析,研究了膜材的长、短期荷载组合下的应力、变形。膜面最大应力满足设计要求,最大位移不影响建筑使用。通过结构在小风下的膜面位移分析、局部倒塌分析,论证了结构的舒适性、安全性。