1、現(xiàn)今體育場(chǎng)懸挑屋蓋結(jié)構(gòu)大多數(shù)以密集桁架作為受力結(jié)構(gòu)，密集桁架大多數(shù)位于屋蓋下方緊靠支撐屋面，對(duì)屋面周?chē)娘L(fēng)流場(chǎng)影響較大。由于桁架結(jié)構(gòu)相對(duì)主結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)尺寸過(guò)小，在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中縮尺后的模型常做較大縮尺近似，甚至有時(shí)不予考慮桁架；在數(shù)值風(fēng)洞模擬的過(guò)程中，直接對(duì)桁架建立數(shù)值模型會(huì)對(duì)幾何建模帶來(lái)極大的困難，網(wǎng)格數(shù)量更是會(huì)給計(jì)算時(shí)間和資源帶來(lái)工程應(yīng)用上難以忍受的代價(jià)，因此在計(jì)算風(fēng)工程中迫切需要一種新的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)桁架因素的考慮。 子域法就正好符

2、合這一需求，子域法是以能量等效的思想，采用多孔體子域方法考慮密集桁架對(duì)懸挑屋蓋平均風(fēng)壓的影響。經(jīng)過(guò)已有初步研究的驗(yàn)證，精度上較無(wú)桁架模型已有較大的提高，然而目前的研究?jī)H僅針對(duì)屋蓋之上的密集桁架對(duì)屋蓋結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)工程中常見(jiàn)的桁架結(jié)構(gòu)在屋蓋下方的工況未能加以考慮，此外對(duì)子域截面類(lèi)型、桁架迎風(fēng)阻力系數(shù)和子域單位體積迎風(fēng)面積這三個(gè)影響非常重要的因素并沒(méi)有作準(zhǔn)確深入的研究和分析，這也表明子域法在計(jì)算精度上還有很大的提升空間。 本文就從這

3、幾個(gè)方面入手，詳細(xì)分析懸挑屋蓋下方的桁架對(duì)屋蓋上下表面平均風(fēng)壓的影響，對(duì)子域法的重要參數(shù)進(jìn)行精確求解，并對(duì)子域法在屋蓋下方桁架模擬應(yīng)用的精度進(jìn)行了驗(yàn)證。 首先，本文針對(duì)子域法所用空間桁架相關(guān)參數(shù)進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)等邊倒三角形空間桁架的三維立體建模和數(shù)值模擬計(jì)算，求解0度、15度、30度、45度、60度、75度和90度7個(gè)風(fēng)向下的迎風(fēng)阻力系數(shù)和迎風(fēng)升力系數(shù)，并通過(guò)不同長(zhǎng)度的空間桁架迎風(fēng)阻力系數(shù)的比較，來(lái)分析桁架的長(zhǎng)度對(duì)迎風(fēng)阻力系數(shù)的

4、影響。 然后，對(duì)工程中常見(jiàn)的位于屋蓋下方的空間桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，空間桁架結(jié)構(gòu)選取等邊倒三角形，通過(guò)前緣空間桁架懸挑屋蓋看臺(tái)模型、后緣空間桁架懸挑屋蓋看臺(tái)模型與無(wú)桁架空間懸挑屋蓋看臺(tái)模型計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，從屋蓋表面平均風(fēng)壓系數(shù)等高線圖和屋面分區(qū)壓力表等方面詳細(xì)的分析桁架對(duì)屋面平均風(fēng)壓的影響。 在得到空間桁架對(duì)單側(cè)懸挑屋蓋平均風(fēng)壓的影響規(guī)律后，分析空間桁架對(duì)周?chē)膭?dòng)能的影響，由此來(lái)確定替換桁架的子域截面形狀，進(jìn)而計(jì)算單位體積子

5、域的迎風(fēng)面積，應(yīng)用之前求得的迎風(fēng)阻力系數(shù)進(jìn)行子域法模型求解，將求得的前緣子域懸挑屋蓋看臺(tái)模型、后緣子域懸挑屋蓋看臺(tái)模型結(jié)果分別與無(wú)桁架懸挑看臺(tái)模型和空間桁架懸挑看臺(tái)模型比較，來(lái)驗(yàn)證子域法模擬屋蓋下方空間桁架對(duì)屋面平均風(fēng)壓影響上的精度。 選擇單側(cè)大跨懸挑屋蓋實(shí)際工程項(xiàng)目—湖南益陽(yáng)體育中心體育場(chǎng)進(jìn)行子域法求解計(jì)算，通過(guò)與無(wú)桁架模型數(shù)值模擬和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證子域法在實(shí)際工程中的精度。 最后，關(guān)于進(jìn)一步工作的方向進(jìn)行了