基于气动措施的低矮房屋抗风设计——门式刚架房屋结构的导风设计研究

来源 :同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sanhaijin123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
门式刚架轻钢结构房屋由于具有外形美观、利用空间大、用钢省和建设速度快等特点,近年来被广泛地应用于科技开发区、工业园区的工业厂房。这种建筑相对跨度大,结构重量轻,不利于结构抗风。在沿海台风多发地区,门式刚架房屋风致破坏严重,屋面结构被撕裂括走,刚架结构被掀翻拔起,遭台风损坏的建筑结构中,门式刚架结构占了很大部分,理所当然地成为风灾中的“重灾户”。 鉴于门式刚架建筑的严重风灾损失,一直受到工程界的高度重视,对门式刚架建筑提出了各种抗风措施。但遗憾的是,目前对门式刚架建筑结构的风致破坏问题并未得到较好解决,每次强台风过后,门式刚架结构损坏仍然严重。究其原因,有如下几点:①门式刚架质量轻、柔度大、阻尼小、自振频率低,对风荷载比较敏感;②风速过大。我国每年平均遭遇强台风3-4次,台风中心附近风力常在12级以上,其风压值远远超过《建筑结构荷载规范》给定的当地基本风压;③过于强调采用加固结构、加强连接的构造措施进行抗风。 为有效避免或降低风灾损失,本文提出门式刚架导风设计的方法,其主要思想是采用气动风荷控制措施,在允许的条件下,通过改变结构的外形或设置一些导流设施以达到减轻结构的风荷作用,削弱风荷载对结构的作用效应目的。即借鉴大禹治水之经验,以“疏导”抗风代替“阻堵”抗风的新理念,积极有效而又经济合理地解决风致破坏问题。 本文采用数值模拟方法分析了设置女儿墙对门式刚架房屋屋面风压的影响,通过比较,表明悬挑女儿墙能有效地降低门式刚架屋面风荷载敏感区的负压峰值,并给出了设置女儿墙高度的优化值。 本文采用数值模拟方法分析了房屋倒角气动措施对门式钢架屋面风压的影响,分析了降低门式钢架房屋外风荷载敏感区的负压值和平均风压负值的倒角效应。 本文采用数值模拟方法分析了设置导流孔(开孔)气动措施对门式钢架房屋屋面风压的影响,分析了降低门式钢架屋面风荷载敏感区的负压峰值和平均风压负值设置导流孔的大小和位置效应。 本文采用风洞试验方法,分析研究了设置导流孔对门式刚架屋面风压的影响,风洞试验研究表明,开孔气动措施能有效地降低屋面风压吸力,且风洞试验结果与数值模拟结果较为吻合,验证了数值计算的正确性及计算精度。本文的研究表明:采用导风设计的方法,能拓展结构的抗风思路,达到良好的抗风效果,有望积极有效而又经济合理地解决门式刚架类轻钢结构的风致破坏问题。
其他文献
库坝区渗漏破坏的机理始终是工程研究的重要课题之一,本文回顾了国内外多起库坝垮塌事故,其中因渗漏引起的渗透破坏最为常见。本文正是针对这一常见的工程问题进行了探索性研究
人工湿地处理污水具有出水水质好,基建投资与运行费用低,维护管理方便等优点,特别适合于我国中小城镇污水的实际处理。人工湿地的相关研究,如净化机理、系统控制、设计及运行参数
随着我国城市地下空间开发利用的广泛兴起,特别是城市地铁隧道规划建设的快速推进,不可避免的会遇到越来越复杂的近接工程问题。为了确保近接工程的顺利进行,就必须保证邻近
锁脚锚管作为控制隧道变形的一种重要的支护手段,在黄土隧道的施工过程中得到了广泛的应用。为了深入认识黄土隧道锁脚锚管的支护作用机理与其承载特性,本文在现有研究成果的
橡胶混凝土是目前国内外学者研究的一种新型混凝土。水泥混凝土掺入橡胶颗粒后,抗压强度和抗拉强度降低,破坏形式由脆性破坏变成延性破坏,并且在破坏时产生很大的变形。目前
将废旧汽车轮胎经过处理后得到的橡胶块和橡胶颗粒分别取代部分骨料配制成橡胶集料混凝土(简称CRC)。CRC作为一种新型混凝土材料,具有低弹性模量、大变形、高阻尼、能量耗散
本文在对彭溪河特大斜拉桥的施工监控中,分别利用大型桥梁专业软件MIDAS和桥梁博士,进行了后支点挂篮与前支点挂篮的方案计算(由于设计方案的变更)。在粗略分析二者异同后,对施
土木结构的加固是如今国内外土木工程界的重要课题。复合材料在这方面有着强大的潜力,而纤维贴片加固更是当前加固方法的新趋势。许多研究指出纤维复合材料能用于维修与加固
学位
从已建和在建桥梁的资料来看,类似重庆涪陵乌江二桥这种采用塔墩梁固结体系和非对称布置的双塔斜拉桥结构体系比较少见。而对于采用塔墩梁固结体系和非对称布置的双塔斜拉桥,其