导　　师： 黄友钦

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广州大学

摘　　要： 大跨屋盖结构由于其结构新颖、外形独特且受力良好等特性,广泛运用于工程建设领域。随着该类风敏感结构偏向更加轻柔化的趋势发展,有必要建立更加完善的方法来研究随机风荷载对实际大跨屋盖结构稳定性的影响,完善大跨屋盖结构风致动力稳定性分析理论。本文通过理论推导、数值分析和实验测试等方法分析大跨屋盖结构的风致随机动力稳定性。以双层柱面网壳屋盖结构为工程背景,基于随机动力稳定理论引入相关效应,将作用于大跨屋盖结构的脉动随机风荷载模拟为各态历经随机过程,结构变形服从材料力学中的虎克定律和平截面假设,根据施瓦兹不等式推导了屋盖构件在风荷载作用下的随机稳定边界方程。然后基于风洞试验将风荷载模型引入结构随机稳定性理论,通过参数分析研究了实际工程结构的风致随机失稳机理。本文的主要研究结论包括:(1)影响大跨屋盖结构动力稳定性的主要参数有结构阻尼比、材料弹性模量、风荷载均值、均方根以及构件截面尺寸。其中,增大截面尺寸对提高屋盖的随机稳定性最为有效。(2)在不同风向下,屋盖各杆件的随机稳定度和静力稳定度差别较大。静力稳定度较小的杆件在风荷载的动力扰动下发生了失稳。(3)在强风作用时,大跨度屋盖结构上下表面受到“上吸下顶”的风致组合作用,使得屋盖顶部及附近区域更容易遭受风致破坏。尽管顶部受到风的吸力,但对于双层网壳,屋盖表面的吸力仍导致部分杆件受压失稳。(4)阻尼比与随机失稳临界荷载之间为线性关系,而阻尼比与失稳杆件数量为非线性关系。阻尼比的小幅度降低会引起失稳杆件数大幅增加,且失稳杆件区域沿屋盖顶部扩散。(5)90°风向下的失稳杆件在屋面上沿纵向对称分布,失稳区域主要分布在屋盖上表面。135°风向下失稳杆件数最多,为最不利�

关 键 词： 大跨屋盖结构 风致随机稳定性 随机微分方程 施瓦兹不等式 风洞试验 参数分析

领　　域： []