天長體育場大跨度空間結(jié)構(gòu)風(fēng)洞數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用

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

0 引言

近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在一些公共建筑的設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)大面積的無柱空間。各種復(fù)雜外形的大跨度空間結(jié)構(gòu)層出不窮。大跨度空間結(jié)構(gòu)主要類型為鋼結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)由于剛度小，故結(jié)構(gòu)自振周期與風(fēng)速的卓越周期較接近，屬于風(fēng)荷載敏感結(jié)構(gòu)。同時(shí)由于建筑體型的復(fù)雜性，現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009-2012)中根本無對應(yīng)的風(fēng)荷載體型系數(shù)可以選取。為了保證結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)安全性，很有必要在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載和風(fēng)振特性進(jìn)行進(jìn)一步的分析。同時(shí)采取合理的風(fēng)荷載和風(fēng)振系數(shù)取值進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1 工程概況

天長市全民健身中心項(xiàng)目位于天長市高鐵核心區(qū)，由體育館和體育場及配套商業(yè)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(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，上部罩棚采用鋼桁架結(jié)構(gòu)體系，屋面采用金屬屋面。鋼結(jié)構(gòu)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?qū)捈s22m，徑向桁架懸挑最大長度約為28m，屋蓋結(jié)構(gòu)最高點(diǎn)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(fēng)洞實(shí)驗(yàn)介紹

為給設(shè)計(jì)階段的風(fēng)荷載和風(fēng)振系數(shù)取值提供科學(xué)依據(jù)，特委托合肥工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院進(jìn)行了天長市全民健身中心—體育場風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)[1]，本次實(shí)驗(yàn)采用1:250 的建筑物動(dòng)態(tài)測壓剛性模型，模型采用ABS 樹脂制作，安置在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)段內(nèi)轉(zhuǎn)盤的中央進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，分別以15°為增量，共執(zhí)行了24個(gè)風(fēng)向角的模型風(fēng)壓試驗(yàn)。……