杭州萧山国际机场T4航站楼主楼屋盖风荷载的风洞试验与数值模拟研究

郑德乾，柳 阔，全 涌，陈 华，潘钧俊

(1 河南工业大学土木工程学院， 郑州 450001； 2 同济大学土木工程防灾国家重点实验室， 上海 200092； 3 中国建筑第八工程局有限公司， 上海 200135)

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大跨空间结构广泛应用于机场航站楼、展览馆、体育馆等大型建筑中。此类建筑质量轻、跨度长、柔性大、自振频率低，属于风敏感结构，风荷载是结构设计主要控制荷载之一[1-2]。对于造型特异的大跨屋盖表面，我国现行《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)[3]较难提供给出准确的风压分布规律和体型系数值。

目前，我国学者对大跨空间结构屋面的风荷载特性进行了广泛的研究。文献[4-7]通过风洞试验和数值模拟方法，研究了大跨结构屋盖表面的风荷载特性，得到了风压分布规律。文献[8]选取建筑现场实测和刚性模型风洞试验屋面风压数据作为比较标准，验证了CFD方法模拟低层大跨屋盖表面平均风压的可靠性，并讨论了湍流模型的选取对模拟结果的影响。文献[9-11]研究了周边建筑物对大跨结构屋盖表面风压的干扰效应，分析了周边建筑对大跨结构屋盖表面风压分布影响的机理。文献[12-13]基于风洞试验结果对大跨结构屋盖表面的风振响应进行了分析，得到了脉动风荷载作用下屋盖表面在各个风向角的响应规律。文献[14]采用ANSYS开发了大跨曲面屋盖风振系数和等效静力风荷载的计算模块，可迅速地为初步设计提供结构风振敏感部位。大跨空间屋盖多为地标建筑，形态各异，相应屋盖周围的流场及其表面风荷载也不尽相同，因此，对于拟建大跨屋盖风荷载取值，仍有必要进行相关有针对性的研究。……