大跨度双曲混凝土双曲组合扭壳屋盖表面风压系数试验研究

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发布时间：2021-09-09

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大跨度双曲混凝土双曲组合扭壳屋盖表面风压
系数试验研究
齐志刚，张希黔，周飞
(1．重庆科技学院，重庆401331
2．重庆大学土木工程学院，重庆400045；
3．广东省高教设计院，广东广州510130)
摘要：大跨度双曲混凝土组合扭壳屋盖结构具有质量轻、柔性大、阻尼小等特点，风荷载是其结构设计的控制荷载。由于建
筑造型的要求，大跨度双曲混凝土屋盖结构往往具有复杂的外型，现行的荷载规范很难确定屋盖表面的风压分布，一般是通
过风洞测压试验获得屋盖表面的风压。本文较为详细地介绍了具体试验方法和理论分析方法，并通过对大跨度双曲混凝土
组合扭壳屋盖表面风压系数的测定和风洞试验结果的分析，说明了利用风洞试验测量其表面风荷载的必要性，得到其风压分
布的复杂特征，为大跨度混凝土屋盖的结构设计提供参考。
关键词：大跨度；双曲混凝土组合扭壳；风洞测压试验；平均风压系数；极值风压系数
中图分类号：TU375．4 文献标识码：A 文章编号：1008—1933(2011)06—052—04
Test research of wind load pressure long—span reinforced concrete roof of
hyperbolic paraboloid combined torsion shell
QI Zhigang ，ZHANG Xiqian ，ZHOU Fei
(1．Chongqing University of Science and Technology，Chongqing 401331，China；
2．Chongqing University，Chongqing 400045，China；
3．Guangdong Higher Education Institute of Design，Guangzhou 5 10130，China)
Abstract：Long—span reinforced concrete roof of hyperbolic paraboloidal combined torsion sheU have the characteristics of lighweight，
flexibility，low—damping and SO on．We must take wind—load as controlled load in structure design．Because of requirement of architecture
style，long-span reinforced concrete roof often has complicated figure．To determine wind-pressure distribution of its surface is not by the
current load standard，but wind-tunnel test．This paper is about new type long-span reinforced concrete roof of hyperbolic paraboloidal
combined torsion sheH structures based on the wind—tunnel test results，which illustrate the necessity of wind·tunnel test on long—span
rof．And get the complicated characteristics of wind pressure distribution，which provides essential reference for structure design．
Key words：long—span ；hyperbolic paraboloid combined shel；experimental test of wind tunnel；coefiqcient of mean wind load；coefficient
of extreme wind load
0 引言
大跨度双曲混凝土组合扭壳屋盖结构具有质量
轻、柔性大、阻尼小等特点，风荷载是其结构设计的
控制荷载。由于建筑造型的要求，大跨度钢筋混凝
土屋盖结构往往具有复杂的外型，其绕流和空气动
力作用非常复杂。现行的荷载规范很难确定屋盖表
面的风压分布 ]，一般是通过风洞测压试验获得屋
收稿日期：2010-02—10
作者简介：齐志刚(1974一)，男，黑龙江绥化人，讲师，博士，主要从
事大跨空间结构方面的研究。
E—-mail：qikin@ sina．corn
盖表面的风压。本文根据风洞试验提供的试验
数据，对双曲混凝土组合扭壳屋盖风洞试验及其结
果进行了分析，说明了其风压分布的复杂特征，得到
了一些有意义的结论，确定了屋盖的风载体形系数、
各测点的风压值，为后续的屋盖结构抗风设计奠定
了基础。试验对象是由4个双曲抛物面组成的组合
扭壳屋盖，其每块扭壳的底面投影均为平行四边形，
两个正交方向的投影长度为100 m与70 m，屋顶最
大高度32 m，屋盖中央由倒锥形结构连接。
1 试验方法及数据处理
试验在汕头大学的大气边界层风洞内进行。风