天長體育場大跨度空間結構風洞數據分析及應用

王荃，劉毛方 （.安徽省城市綜合設計研究院有限公司，安徽 合肥 3000；.安徽省金田建筑設計咨詢有限責任公司，安徽 合肥 3000）

0 引言

近年來隨著經濟的發展，在一些公共建筑的設計中，為了實現大面積的無柱空間。各種復雜外形的大跨度空間結構層出不窮。大跨度空間結構主要類型為鋼結構，這類結構由于剛度小，故結構自振周期與風速的卓越周期較接近，屬于風荷載敏感結構。同時由于建筑體型的復雜性，現行《建筑結構荷載規范》(GB 50009-2012)中根本無對應的風荷載體型系數可以選取。為了保證結構的抗風安全性，很有必要在設計階段進行風洞實驗研究，并根據實驗結果對結構的風荷載和風振特性進行進一步的分析。同時采取合理的風荷載和風振系數取值進行結構設計。

1 工程概況

天長市全民健身中心項目位于天長市高鐵核心區，由體育館和體育場及配套商業組成，總建筑面積約6.3 萬m2。其中體育場為12000 座，體育場主體結構采用鋼筋混凝土框架結構，上部罩棚采用鋼桁架結構體系，屋面采用金屬屋面。鋼結構罩棚外觀呈幾何拼接狀，外形來源于天長的市花“茉莉花”。平面呈橢圓形，南北向長約243m，東西向寬約22m，徑向桁架懸挑最大長度約為28m，屋蓋結構最高點約為31.8m[1]。效果圖見圖1。

圖1 天長市全民健身中心體育場

2 風洞實驗介紹

為給設計階段的風荷載和風振系數取值提供科學依據，特委托合肥工業大學土木工程學院進行了天長市全民健身中心—體育場風洞實驗[1]，本次實驗采用1:250 的建筑物動態測壓剛性模型，模型采用ABS 樹脂制作，安置在風洞實驗段內轉盤的中央進行數據測量，分別以15°為增量，共執行了24個風向角的模型風壓試驗。……