[发明专利]一种复杂大跨度双曲屋盖的抗风设计方法

摘要

本发明提供一种复杂大跨度双曲屋盖的抗风设计方法，涉及建筑行业屋盖结构技术领域。该方法选取四种不同投影形状的大跨度双曲屋盖，并用五种不同湍流模型研究各双曲屋盖的平均风压分布规律，通过对比已有的风洞试验数据，选出计算精度较高的湍流模型。再据此计算出各双曲屋盖结构在不同风向角下的平均风压系数的等值线图，分析得到风压分布规律。分析常见影响参数对不同投影形状的双曲屋盖风压分布的影响规律，在此基础上，给出各个双曲屋盖表面的平均风压分区体型系数建议值。本发明提供的复杂大跨度双曲屋盖的抗风设计方法，规范了复杂大跨度双曲屋盖抗风设计方法，为进一步准确地进行类似形状结构的抗风设计提供了相应的理论依据和工程参考。

主权项

1.一种复杂大跨度双曲屋盖的抗风设计方法，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，并确定计算域尺寸，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、选择标准k‑ε模型、RNG k‑ε模型、Realizable k‑ε模型、标准k‑ω模型和SST k‑ω模型五种不同的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CFD数值模拟；步骤3、将步骤2的数值模拟结果与现有缩尺大跨度双曲屋盖的风洞试验数据进行对比分析，发现五种不同湍流模型对四种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4、采用数值模拟结果精度高的湍流模型进行计算，得出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风压系数等值线图，并对等值线图进行分析，得出不同投影形状的大跨度双曲屋盖表面的风压分布规律；步骤5、针对大跨度双曲屋盖的特点，对风向角、地面粗糙度、建筑屋盖的曲率比、建筑屋盖的矢跨比和建筑基座的高跨这些影响参数进行分析，得到不同影响参数对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、基于步骤1‑步骤5，分析得到不同投影形状的大跨度双曲屋盖在常用跨度范围内的风压分区体型系数建议值，并与现行规范中的类似情况进行对比，得到大跨度双曲结构的抗风设计方案。