文档介绍：大跨屋盖结构风压场重构与风振响应研究
重庆大学硕士学位论文
（学术学位）
学生姓名：薛冀桥
指导教师：李正良 教 授
专 业：土木工程
学科门类：工 学
重庆大学土木工程学院
二 O 一七年五月
The study on wind-pressure field
reconstruction and wind-induced response of
long-span roof structure
A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Master’s Degree of Engineering
By
Xue Jiqiao
Supervised by Prof. Li Zhengliang
Specialty: Civil Engineering
School of Civil Engineering of
Chongqing University, Chongqing, China
May, 2017
摘 要
摘 要
随着社会经济的发展和文明的进步，人们对建筑物的审美和功能要求不断提
升，大跨屋盖结构由于形式多样、内部空间容量大的特点，在工程建设领域得到了
广泛的应用。由于其具有质量轻、刚度小、自振频率密集等特点，此类结构对风荷
载十分敏感，设计部门需要专门进行结构抗风设计。本文以某机场航站楼大跨屋盖
的刚性模型测压风洞试验为基础，从风压场的重构、未知位置风压的预测、风振响
应的快速有效计算，以及阻尼比对风振响应的影响等方面展开了以下详尽的研究
工作：
（1）简要地介绍了大跨屋盖结构的发展概况，并讲述了风灾带来的危害。针
对风洞试验测压点布置较为稀疏和大跨屋盖结构共振作用复杂的问题，提出了本
文主要的研究内容。
（2）通过空间投影极值原理推导了本征正交分解法，利用该方法重构随机风
压场，并提出用本征值来表征本征模态包含能量的多少。在不改变求解特征问题矩
阵的特征值的前提下，通过巧妙的合同变换和相似变换处理了不均匀测压点布置
的情况。详细推导了 Kriging 方法的基本原理，并介绍了可选用的回归模型和相关
函数模型。
（3）详细比较了完全二次型组合法、平方和再开方方法、虚拟激励法和谐波
激励法等四种基于频域计算结构风振响应的方法，并介绍了各个计算方法的特点。
（4）对某机场航站楼进行了刚性模型测压风洞试验，详细介绍了试验过程，
包括模型制作、测点布置、大气边界层模拟和数据处理等工作。
（5）利用风洞试验获得的数据，重构了大跨屋盖结构表面的风压场，评估了
不同区域的重构效果；通过重构得到的风压场，采用五种不同的相关函数模型对未
布置测点处的风压进行预测，对预测结果进行分析，并给出了不同区域适合的相关
函数模型。
（6）建立指廊部分屋盖结构的有限元模型，对模态进行分析。利用风场重构
得到的风荷载对结构进行风振响应分析，验证了 CQC