大跨网架屋盖结构的风振系数计算

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工程设计ＣＡＤ与智能建筑 ２００２年 第12期 总第

７３期

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Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ａｎｄ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ２００２ 12

Ｎｏ．　７３

表１ 反对称的两块网壳，主要采用四角锥体系形式，周围有一条钢环梁，每块网壳分别用８根巨型立柱支撑，每根立柱用８条钢索拉住网壳。根据风洞试验模型的测点布置取东测屋盖，采用ＡＮＳＹＳ软件进行有限元建模计算。结构参数和模型如下：（１）上弦、下弦和腹杆的杆件直径φ８～２２ｃｍ，壁厚５～１２ｍｍ，采用３－Ｄ　Ｓｐａｒ单元，共８６１１个单元；（２）钢环梁高宽各为１．５ｍ，壁厚２５ｍｍ，采用３－Ｄ　ＥｌａｓｔｉｃＢｅａｍ单元，共划分２１８个单元；（３）拉索为７束７φ５至３０束７φ５，预拉力为３００ｋＮ至４０００ｋＮ不等，采用Ｔｅｎｓｉｏｎ－ｏｎｌｙ　Ｓｐａｒ单元，共６４个单元。整个结构一共划分单元８８９３个，节点２５２２个。如图２所示。３．２　施加荷载

由于体育中心的屋盖和看台均为敞开结构，其上下表面同时受到风压，在计算中，取上下表面的风压差作为风载作用于屋盖的上表面。取０．００２ｓ为时步进行计算，形成１０００个时程步，根据１：５０的试验时间比，每一时步相当于实际时间的０．１ｓ。

屋盖的上下表面同步测量时的各对测压点上的净压力系数可导出如下：

　（４）

其中Ｐｉｕ为作用在测点ｉ处的上表面压力，Ｐｉｄ为作用在测点ｉ处的下表面压力，Ｐ０和Ｐ∞分别是试验时参考高度处的总压和静压。由于风洞试验的参考点在１．６２ｍ高度处，即参考点相当于实际高度为３２４ｍ。风场Ｂ类，基本风压０．７ｋｐａ。故得到各点的Ｃｐｉ（ｔ）时程曲线后，则对应实际建筑各点的风压时程曲线为：

（５）

在完成有限元建模之后，把各个测点上的风荷载时程数据采用空

间插值加密，在有限元分析中的足够精度。

响应时程值Ｕｚｉ，方差σ：

由式（２）可得

μ３．３　计算结果

本文计算了９０°，１２０°，１５０°，１８０°，２４０°，２７０°，３００°，３３０°等８块，参见图２，从北向南至块８。具体计算结１。

１。

１．９３Ｈｚ，因此计算所

建议在设计中对各个

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