大跨钢管桁架结构风荷载数值模拟与健康监测研究

【摘要】大跨度空间结构的发展是衡量一个国家建筑科学水平的主要标志之一,而大跨度钢管桁架结构空间形式复杂,跨度大、重量轻等优势,受到越来越多的青睐。大跨度空间钢管桁架结构广泛应用在各种大型体育场馆、剧院、会议展览中心、机场候机楼等重要标志性建筑,是新材料、新技术、新工艺为综合技术的现代文明的体现。在大跨度空间结构繁荣的背后,也存在着一定的安全风险,对大跨度空间结构实施健康监测显得尤为重要；同样由于大跨度空间结构是风荷载敏感结构,在风荷载作用下,大跨结构损坏的例子屡见不鲜,本文以ANSYS-CFX为计算平台,对大跨度空间结构结构进行数值风洞模拟研究。本文以西宁海湖体育馆为例,主要工作如下：(1)借助体育馆健康监测项目,提取体育馆在施工阶段全过程的应力和位移监测数据,对比分析结构的施工加载和后期施工平稳阶段的应力和位移的变化规律,得出关键杆件的应力和位移随施工加载逐渐增大,变化稳定。(2)对体育馆屋盖结构进行在CFD数值风洞下的风荷载数值模拟,选取合适的边界条件、初始条件和计算参数,进行数值风洞模拟求解,得到了风压的数值大小,和风速流线在流体域中的流动,以及平均风压系数在结构迎风面和背风面的分布。(3)对体育馆屋盖模型进行了在不同条件下的数值风洞模拟,选取RNGκ-ε、SSTκ-ω、BSL-RSM和SSG-RSM四种不同的湍流模型,以及在不同的地面粗糙度(B类和C类)和不同的计算域尺寸下,得出体育馆屋盖表面的平均风压系数的分布规律,进行对比分析。
【作者】马润田；
【导师】王秀丽；
【作者基本信息】兰州理工大学，结构工程，2014，硕士
【关键词】钢管桁架；西宁海湖体育馆；风荷载数值模拟；平均风压系数；施工阶段健康监测；应力与位移；

【参考文献】
[1]蒋启.压力机打击力检测研究[D].上海工程技术大学,材料加工工程,2012,硕士.
[2]董周宾.韧性流变层变形机制：青藏高原东缘浅层地壳加厚的砂箱模拟[D].中国地质大学（北京）,构造地质学,2014,硕士.
[3]吴桐.铰接构造框架式曲线梁桥三维地震反应的研究[D].东北林业大学,林区交通工程,2014,博士.
[4]贾瑞.基于滚动优化的自主驾驶车辆避障控制[D].吉林大学,控制工程,2014,硕士.
[5]赵蔷.保护海洋碳汇的法律制度研究[D].大连海事大学,国际经济法,2014,硕士.
[6]刘颖,赵珺,王伟,吴毅平,陈伟昌.基于数据的改进回声状态网络在高炉煤气发生量预测中的应用[J].自动化学报,2009,06:731-738.
[7]孙加敏.超短波跳频电台多址接入技术研究[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[8]袁丽莉.青海省藏族男性体检人群饮酒行为及其与ADH2和CYP4502E1基因多态型的关系[D].兰州大学,卫生毒理学,2013,硕士.
[9]柴永强.UHF RFID密集读写技术研究[D].贵州师范大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[10]李华.锂离子电池电极材料的合成、改性及电化学性能研究[D].湖北大学,无机化学,2011,硕士.
[11]潘少钦,王登.本地网客户服务中心组网方案探讨[J].现代电信科技.1999(05)
[12]陈家欢.赣南乡村聚落外部空间的衍变[D].华侨大学,建筑设计及其理论,2014,硕士.
[13]王春山.具有智能代理的商业智能系统研究[D].河北农业大学,农业机械化工程,2004,硕士.
[14]张顺文.基于LAMP的浏览器动态定制系统的设计与实现[D].华中师范大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[15]李思源,陈亚茹,唐本光.多层尿素合成塔环焊缝超声波探伤的研究[J].石油化工设备.1990(05)
[16]吴秀丽,欧庸彬,原改换,陈永富,王阳,姚银安.两种杨树对高硼胁迫的生理响应[J].植物生态学报,2015,04:407-415.
[17]马超.基于阴极等离子体电解沉积的电铸技术研究[D].中国矿业大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[18]李新喜,袁晓娇,张国庆,张新河,张磊.锂离子电池硅/石墨复合负极材料的制备及性能研究[J].广东工业大学学报,2014,02:27-31.
[19]谢飞.塔式太阳能热电系统定日镜场光学仿真与应用研究[D].浙江大学,系统工程,2013,硕士.
[20]陈浩勋,李人厚.关于最小分散镇定结构的研究[J].自动化学报,1990,01:76-79.
[21]敖堂波,催兆俊.RH炉EIC三电系统调试问题的解决方案[J].冶金自动化,2012,05:72-75.
[22]张金龙.盾构隧道浆液渗透扩散机理及管片受力影响研究[D].长安大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[23]赵晓玲.当代革命军人荣誉感及其培育[D].河北师范大学,马克思主义中国化,2012,硕士.
[24]郝爽.三维血管拉直算法研究[D].西安电子科技大学,模式识别与智能系统,2012,硕士.
[25]彭飞.中国的国际话语权：理论、现状与发展策略[D].华中师范大学,国际政治,2013,硕士.
[26]KHALIDShehzad,NAFTELAndrew.基于轨迹系数特征空间表示法的含有异常情况的自动运动学习(英文)[J].自动化学报,2010,05:655-666.
[27]陈辉.鲁斯对《时代》周刊创新与发展的影响探析[D].河北大学,新闻学,2003,硕士.
[28]范垚璐.机构投资者、信息披露质量与企业权益资本成本[D].西南大学,会计学,2014,硕士.
[29]汪海鸿.基于ERP环境下电网企业财务管控机制研究[D].石家庄经济学院,财务管理,2013,硕士.
[30]支建.兰化黄河管桥连续钢桁梁浮运架设[J].铁道运营技术.1997(01)
[31]佟娜.思想政治课和谐师生关系的构建研究[D].渤海大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[32]陈书.我国国有企业资本结构对高管薪酬影响的实证研究[D].山东财经大学,会计学,2014,硕士.
[33]魏文嵩.抑肽酶对体外循环心内直视手术患者肾功能的影响[D].江西医学院,心胸外科,2003,硕士.
[34]邢建康.X80管线钢两相区变形的流变应力与组织性能研究[D].燕山大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[35]周亭.新型两亲分子/DNA复合物的制备与性能研究[D].山东大学,化学,2014,博士.
[36]韦丹.液体地膜覆盖对林木种子的萌发生长及土壤的影响研究[D].北京林业大学,植物营养学,2013,硕士.
[37]王国为.直流电流对Cu-Cr合金时效析出的影响[D].河南科技大学,材料加工工程,2013,硕士.
[38]赵伯友,王德让.引嘉入汉新话题[J].陕西水利.1997(04)
[39]刘胜,王五桂.不确定广义系统多约束指标的相容性[J].控制与决策,2012,12:1876-1880.
[40]刘薇.宽输入电压范围正激变换器研究[D].南京航空航天大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[41]霍凯,杨江天,刘玉琳.多课程共享实验平台的探索[J].实验技术与管理,2015,03:37-39.
[42]黄娜.DVD播放机用户界面的设计与实现[D].西北工业大学,计算机软件与理论,2004,硕士.
[43]陈赟.无刷双馈电机特性仿真研究[D].华中科技大学,电气工程,2013,硕士.
[44]唐忠辉.有限责任公司股东退出机制法律问题研究[D].兰州商学院,经济法学,2013,硕士.
[45]刘丽华.关于胶济线GSM-R无线通信系统建设的思考[J].铁道通信信号.2004(11)
[46]张晓曼.构建我国区域性产权交易市场研究[D].新疆财经大学,金融学,2013,硕士.
[47]付琛.网络口碑对消费决策的影响机制研究[D].浙江大学,2010.
[48]梅瑞江.中国社会养老金入市的体制性制约因素分析[D].河南大学,国民经济学,2004,硕士.
[49]熊春兰.论国防生国防意识现状及教育对策[D].湖南师范大学,思想政治教育（专业学位）,2013,硕士.
[50]韩雪梅.论非传统商标的法律保护[D].大连海事大学,法律,2013,硕士.