【摘 要】
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目前,在结构抗风设计中对于风荷载的考虑一般不包括风向变化带来的影响,都是假定风从城市的主风向或结构的最不利方向上作用于结构。而结构在不同方向上,风荷载特性和峰值响应也不一样,单从城市的主风向或结构最不利风向进行抗风设计,势必对结构的安全性和舒适性造成影响。因此,很有必要对大跨屋盖结构在风向变化下的风荷载特性和峰值响应进行研究。本文以青岛火车站为背景进行试验研究,对比分析考虑风向变化和传统分析方法下
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目前,在结构抗风设计中对于风荷载的考虑一般不包括风向变化带来的影响,都是假定风从城市的主风向或结构的最不利方向上作用于结构。而结构在不同方向上,风荷载特性和峰值响应也不一样,单从城市的主风向或结构最不利风向进行抗风设计,势必对结构的安全性和舒适性造成影响。因此,很有必要对大跨屋盖结构在风向变化下的风荷载特性和峰值响应进行研究。本文以青岛火车站为背景进行试验研究,对比分析考虑风向变化和传统分析方法下的大跨屋盖结构表面的风荷载特性和峰值响应,得出的结论如下:（1）将风向变化和固定风向下的大跨屋盖结构风荷载特性进行对比分析,得出大跨屋盖结构表面的风荷载特性主要受到风向和风荷载作用位置的影响。（2）大跨屋盖结构各测点在特定的最不利风向角下的位移响应平均值比考虑风向变化的位移响应平均值大,而比其脉动值小。（3）大跨屋盖结构各典型测点在传统分析方法下的风振响应时程符合高斯分布且属于平稳信号,而在风向变化情况下的风振响应时程基本属于非平稳随机信号,且这些风振响应时程既有符合高斯分布的,也有符合非高斯分布的。（4）对比分析在风向变化下和传统分析方法下大跨屋盖结构的风振响应时程,得知高斯区域测点的响应时程的峰值因子在2.5到4之间,非高斯区域测点的风振响应时程的峰值因子均比高斯时程的峰值因子大。以通过峰值因子算出的峰值响应来看,在风向变化下,除了位于屋盖中心测点的峰值响应比传统分析方法下得到的峰值响应小,其余测点的峰值响应都比其在最不利风向角下得到的峰值响应至少大6.4%。这说明用传统分析方法对大跨屋盖结构进行抗风设计,对某些节点偏保守,对某些节点偏危险,考虑风向变化进行大跨屋盖结构抗风设计则更加合理。
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