考虑幕墙开孔的屋盖结构风洞试验及理论分析研究9787516029114
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作者张明亮著
出版社中国建材工业出版社
ISBN9787516029114
出版时间2019-06
装帧平装
开本其他
定价78元
货号9870995
上书时间2024-12-20
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商品简介
随着社会经济的发展和科技的进步，各种造型独特、结构新颖的大空间结构建筑大量涌现。其中，大跨屋盖结构因其具有优美的造型和良好的性能，被广泛应用于各种大型公共建筑中。这些建筑物大多具有质量轻、柔性大、阻力小等特点，对风荷载较为敏感，结构设计时往往以风荷载为主要控制荷载。此外，建筑物使用中，部分门窗的开敞或突然开孔导致的内压增大对屋盖结构的安全也会产生较大的影响。大量风灾调查表明，屋盖结构的风致破坏在很大程度上都是由于内外压的联合作用所引起的。然而，目前人们对建筑物内压变化的产生机理及评估尚处于研究阶段，在进行结构的抗风设计时，国内外现行荷载规范仅提出了名义封闭或者开敞时的内压系数建议值。因此，开展屋盖结构风致内压的研究具有极其重要的学术意义和工程应用价值，也是现代结构风工程领域研究的热点之一。
针对上述问题，在国家自然科学基金（项目编号：９０８１５０３０、５１１７８１７９、５１７７８０７２）的资助下，作者以典型的大跨屋盖结构为工程背景，通过刚性模型风洞试验及理论分析的方法，对屋盖结构进行了表面风压分布、风压脉动特性、风压统计特性、风致响应等的详细的分析研究；同时对立面幕墙开孔的屋盖结构的风荷载特性、内部风效应、风致响应及内压传递方程的理论推导与孔口等效阻尼比等进行了详细的研究；根据实际工程应用中建筑物存在多面幕墙开孔的现象，利用空气绝热变化状态方程和伯努利方程，对双面幕墙开孔的内压传递方程进行了推导，并就背立面幕墙开孔对开孔结构内压响应的影响进行了阐述，利用时程分析的方法对背立面孔洞的附加阻尼特性进行了分析，为进一步开展多立面幕墙开孔的研究提供理论指导；将传统的风振系数计算方法与采用目标概率法得到的位移风振系数进行了对比，对计算结果的精度及合理性进行分析探讨；研发出一种能控制试验模型门洞自动开启的装置。研究成果可为工程技术人员或科研人员对屋盖结构的抗风设计及荷载规范相关条文的修订提供参考依据。
作者简介
张明亮，工学博士、高级工程师、一级注册建造师。毕业于湖南大学结构工程专业。现任职于湖南建工集团有限公司技术研发部部长，湖南省建筑施工技术研究所所长、法人代表。湖南省121创新人才培养工程人才，首届(2019年)全国工程建设行业杰出科技青年；兼任湖南省钢结构行业协会专家委员会专家、秘书长，湖南省土木建筑学会副理事长兼施工专业委员会秘书长，湖南省绿色建筑、绿色施工专家库专家，湖南省建筑业新技术应用示范工程、工程建设省级工法评审专家，湖南省建筑施工安全技术专家，湖南省住宅产业化促进会专家委员会专家；全国钢结构设计师联盟理事，中国科技产业化促进会标准化工作委员会专家委员，中国建筑业协会绿色建造与施工分会专家，中国施工企业管理协会信用(质量安全管理)专家、中国施工企业管理协会科技专家，中国钢结构协会专家委员会专家，中国建筑学会建筑施工分会委员会委员，中国建筑金属结构协会理事：湖南大学、中南大学等多所高校硕士研究生导师。
发表论文70余篇，授权国家专利30余项，湖南省施工工法10篇，主编或参编行业技术标准、图集、著作20余部。主持或参与国家自然科学基金项目、住房城乡建设部、科技部、湖南省住建厅、湖南建工集团科研项目10余项。现主要从事钢结构设计与分析、建筑结构抗风研究、BIM技术应用、装配式建筑及施工技术管理等工作。
目录
第１章 绪论 １．１ 概述 １．２ 结构风工程概述 １．３ 大跨屋盖结构风荷载特性的研究现状 １．４ 本书研究的目的和意义 １．５ 本书研究的主要内容 第２章 鱼形屋盖结构风荷载特性的试验研究 ２．１ 工程背景简介 ２．２ 刚性模型风洞试验方法 ２．３ 本章小结 第３章 大跨度火车站屋盖结构风荷载特性的试验研究 ３．１ 吉林火车站风荷载试验研究 ３．２ 昆明南站风荷载试验研究 ３．３ 本章小结 第４章 幕墙开孔的大跨屋盖结构风致内压的理论研究 ４．１ 风致内压动力学计算方程 ４．２ 开孔结构的孔口阻尼特性 ４．３ 开孔结构风致内压脉动的频域法分析研究 ４．４ 多立面幕墙开孔对屋盖结构风致内压响应的影响 ４．５ 本章小结 第５章 幕墙开孔的大跨屋盖结构风荷载试验研究 ５．１ 幕墙开孔屋盖结构的模型设计与制作 ５．２ 风洞试验设备和风场模拟 ５．３ 风洞试验结果分析 ５．４ 本章小结 第６章 幕墙开孔的大跨屋盖结构内部风效应及风致响应研究 ６．１ 风洞试验介绍 ６．２ Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ频率理论分析 ６．３ 幕墙突然开孔时屋盖瞬态风压时程 ６．４ 幕墙开孔屋盖结构的脉动内压功率谱分析 ６．５ 风致平均内压理论估算方法 ６．６ 幕墙开孔屋盖结构风致响应分析 ６．７ 本章小结 参考文献
内容摘要
本书以典型的大跨屋盖结构为工程背景，通过刚性模型风洞试验及理论分析的方法，对屋盖结构进行了表面风压分布、风压脉动特性、风压统计特性、风致响应等的详细的分析研究；同时对立面幕墙开孔的屋盖结构的风荷载特性、内部风效应、风致响应及内压传递方程的理论推导与孔口等效阻尼比等进行了详细的研究；根据实际工程应用中建筑物存在多面幕墙开孔的现象，利用空气绝热变化状态方程和伯努利方程，对双面幕墙开孔的内压传递方程进行了推导，并就背立面幕墙开孔对开孔结构内压响应的影响进行了阐述，利用时程分析的方法对背立面孔洞的附加阻尼特性进行了分析，为进一步开展多立面幕墙开孔的研究提供理论指导；将传统的风振系数计算方法与采用目标概率法得到的位移风振系数进行了对比，对计算结果的精度及合理性进行分析探讨；研发出一种能控制试验模型门洞自动开启的装置。研究成果可为工程技术人员或科研人员对屋盖结构的抗风设计及荷载规范相关条文的修订提供参考依据。
精彩内容
随着社会经济的发展和科技的进步，各种造型独特、结构新颖的大空间结构建筑大量涌现。其中，大跨屋盖结构因其具有优美的造型和良好的性能，被广泛应用于各种大型公共建筑中。这些建筑物大多具有质量轻、柔性大、阻力小等特点，对风荷载较为敏感，结构设计时往往以风荷载为主要控制荷载。此外，建筑物使用中，部分门窗的开敞或突然开孔导致的内压增大对屋盖结构的安全也会产生较大的影响。大量风灾调查表明，屋盖结构的风致破坏在很大程度上都是由于内外压的联合作用所引起的。然而，目前人们对建筑物内压变化的产生机理及评估尚处于研究阶段，在进行结构的抗风设计时，国内外现行荷载规范仅提出了名义封闭或者开敞时的内压系数建议值。因此，开展屋盖结构风致内压的研究具有极其重要的学术意义和工程应用价值，也是现代结构风工程领域研究的热点之一。 针对上述问题，在国家自然科学基金（项目编号：９０８１５０３０、５１１７８１７９、５１７７８０７２）的资助下，作者以典型的大跨屋盖结构为工程背景，通过刚性模型风洞试验及理论分析的方法，对屋盖结构进行了表面风压分布、风压脉动特性、风压统计特性、风致响应等的详细的分析研究；同时对立面幕墙开孔的屋盖结构的风荷载特性、内部风效应、风致响应及内压传递方程的理论推导与孔口等效阻尼比等进行了详细的研究；根据实际工程应用中建筑物存在多面幕墙开孔的现象，利用空气绝热变化状态方程和伯努利方程，对双面幕墙开孔的内压传递方程进行了推导，并就背立面幕墙开孔对开孔结构内压响应的影响进行了阐述，利用时程分析的方法对背立面孔洞的附加阻尼特性进行了分析，为进一步开展多立面幕墙开孔的研究提供理论指导；将传统的风振系数计算方法与采用目标概率法得到的位移风振系数进行了对比，对计算结果的精度及合理性进行分析探讨；研发出一种能控制试验模型门洞自动开启的装置。研究成果可为工程技术人员或科研人员对屋盖结构的抗风设计及荷载规范相关条文的修订提供参考依据。
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