[发明专利]一种风雨联合作用下的大跨度双曲屋盖结构抗风雨设计方法

权利要求书

1.一种风雨联合作用下的大跨度双曲屋盖结构抗风雨设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、选取四种不同投影形状的大跨度双曲屋盖作为计算模型，确定其计算域尺寸，应用Gambit软件建立数值模拟实验的计算模型，并进行网格划分；

步骤2、采用风雨多相流湍流模型对四种不同投影形状的大跨度双曲屋盖风压特性进行数值模拟；

步骤3、将步骤2的数值模拟结果与已有风洞试验数据进行对比分析，发现风雨对各投影形状双曲屋盖的作用；

步骤4、通过计算模型的计算得到四种不同投影形状的大跨度双曲屋盖结构在不同风向角下的平均压力系数云图，分析云图，得出最不利投影形状及各投影形状的大跨度双曲屋盖表面的风压分布规律；

步骤5、在步骤4基础上，分析风向角、风速、降雨强度参数，得到不同影响参数对在风雨联合作用下的不同投影形状的大跨度双曲屋盖表面风压分布特性的影响规律；

步骤6、对最不利情况下各双曲屋盖进行数值模拟，对比分析各双曲屋盖布置测点平均压力系数，并根据规范对各双曲屋盖进行分区分析，得到最不利抗风雨位置，提出建议值，从而得到大跨度双曲结构得抗风雨设计方案。

2.根据权利要求1所述的一种风雨联合作用下的大跨度双曲屋盖结构抗风雨设计方法，其特征在于：

所述的步骤2中风雨多相流湍流模型采取雨相中选择欧拉-欧拉模型、在风相中选择标准k-ε模型；连续介质雨场中雨滴被看成连续相而不是离散相，有利于得到各种云图，对雨荷载进行定义，得到公式：其中V_n(D)为雨滴撞击大跨度屋盖结构时法向速度大小，ρ_i为液态水密度；雨相迎风口边界条件首先是定义不同直径雨滴的雨相体积分数，之后在流域场入口边界设置雨滴速度，湍流强度参数；计算模型近壁面选取标准壁面函数，求解方法中选取SIMPLE算法，选择梯度变化的Green-Gauss Cell Dased，动能、湍动能耗散率选取二阶迎风差分格式，监控残差、净压力界面分别在计算域入口和出口设置基于面积积分的平均加权静压力，观察其界面上平均加权压力曲线变化规律。

3.根据权利要求1所述的一种风雨联合作用下的大跨度双曲屋盖结构抗风雨设计方法，其特征在于：

所述的步骤6中最不利情况为最不利风向角、最不利风速、最不利降雨强度；

所述的步骤6中分区数值选取依据：相邻两列数据选取大值，以确保其安全性。