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第1章 绪论1

1.1 大跨度屋盖结构发展概况1

1.1.1 国外发展概况2

1.1.2 国内发展概况3

1.2 大跨度屋盖结构抗风发展历程3

1.2.1 大跨度屋盖结构典型风毁事故回顾4

1.2.2 大跨度屋盖结构抗风基础理论建立7

1.2.3 我国大跨度屋盖结构抗风理论研究9

1.3 大跨度屋盖结构抗风研究方法10

1.3.1 理论分析方法11

1.3.2 风洞试验方法12

1.3.3 现场实测方法13

1.3.4 数值模拟方法14

1.4 大跨度屋盖结构风致响应研究现状14

1.4.1 大跨结构风致响应计算的研究现状15

1.4.2 大跨度屋盖结构等效风荷载的研究现状16

第2章 近地风特性及大跨度屋盖结构风荷载18

2.1 自然风特性18

2.1.1 自然风的影响因素18

2.1.2 自然风的分类19

2.1.3 自然风的分级20

2.2 近地风特性22

2.2.1 平均风特性22

2.2.2 脉动风特性25

2.3 大跨度屋盖结构风荷载29

2.3.1 大跨度屋盖结构平均风荷载29

2.3.2 大跨度屋盖结构脉动风荷载36

第3章 大跨度屋盖结构风振响应分析方法38

3.1 大跨度屋盖结构风振响应分析39

3.1.1 水平风力39

3.1.2 竖向风力40

3.1.3 水平和竖向风力的总响应40

3.2 顺风向风振响应分析方法40

3.2.1 风振响应分析时域法41

3.2.2 随机振动离散分析法45

3.2.3 风振响应分析频域法49

3.3 横风向风振响应分析方法51

3.3.1 涡激振动51

3.3.2 空间结构漩涡脱落共振响应分析计算55

3.3.3 横风向驰振57

3.3.4 空间结构驰振失稳临界风速判别准则59

3.3.5 临界风速判别式的验证64

3.3.6 横风向效应与顺风向效应的组合65

第4章 大跨度屋盖结构风洞试验技术66

4.1 边界层风洞66

4.1.1 风洞试验发展历程66

4.1.2 边界层风洞的构造与特点67

4.1.3 风洞试验的主要仪器设备69

4.2 相似性原理74

4.2.1 几何相似75

4.2.2 运动相似75

4.2.3 结构动力相似准则77

4.2.4 决定性相似准则78

4.3 建筑结构风洞试验79

4.4 某大跨度屋盖结构风洞试验80

4.4.1 工程背景80

4.4.2 模型制作及测压点布置81

4.4.3 试验设备86

4.4.4 大气边界层的模拟87

4.4.5 试验工况与试验方法90

4.4.6 试验结果与分析92

4.4.7 风洞试验小结101

第5章 大跨度屋盖结构计算流体力学分析方法102

5.1 计算流体力学求解步骤及控制方程102

5.1.1 CFD的求解过程102

5.1.2 流体控制方程（纳维—斯托克方程）及其数值模拟方法104

5.2 雷诺平均纳维—斯托克方程及湍流物理模型108

5.2.1 雷诺平均N——S方程109

5.2.2 雷诺平均法的湍流模型109

5.3 大涡模拟、分离涡模拟及其湍流模型116

5.3.1 大涡模拟117

5.3.2 分离涡模拟118

5.4 数值模拟的建议119

5.4.1 相关参数选取119

5.4.2 数值离散的方法121

5.4.3 湍流模型的选取121

5.4.4 收敛性准则122

5.5 算例分析122

5.5.1 流体计算软件介绍122

5.5.2 算例计算结果及其分析125

5.5.3 风洞试验结果与ADINA软件计算结果的比较142

5.5.4 有限体积法与有限单元法比较144

5.5.5 层流有限体积法与湍流有限体积法比较147

5.5.6 算例分析总结151

第6章 大跨度屋盖结构风振系数计算152

6.1 风振系数计算理论152

6.1.1 风振系数的定义152

6.1.2 几种简单形态空间结构的风振系数153

6.1.3 关于风振系数的几点说明155

6.2 算例分析155

6.2.1 某大跨度体育馆屋盖结构自振特性分析155

6.2.2 有限元计算结果及其分析158

参考文献175