摘要：上海世博轴索膜结构的设计经历了多种方案的比选。以世博轴特大型张拉索膜结构的设计过程为主线,采用非线性有限元方法对该项目各种方案的结构响应进行计算,分析比较了4个不同方案的结构受力和变形特征。在参考国内外相关规范的基础上,对安全系数取值、位移控制标准、等效风荷载取值问题做了深入探讨,总结出一套合理的设计方法。将非稳态计算得到的风荷载时程通过插值直接加载到有限元模型上进行动力时程分析,获得等效静力风荷载。

摘要：索膜结构频率密集、非线性现象严重,其等效风荷载的取值成为结构抗风设计的关键。采用计算流体动力学中的非稳态计算方法,对世博轴索膜结构表面风荷载进行了数值风洞计算;继而将计算得到的风荷载时程直接加载到有限元模型上,进行结构的动力时程分析。数值风洞计算结果表明:非稳态计算不但可以直接获得结构表面的风荷载时程,而且可以准确捕捉到跨临界状态下的漩涡脱落。结构动力时程分析结果表明:索膜结构的风振响应中以背景响应为主,共振响应可忽略不计。采用最大风荷载法得到的计算结果与时程计算结果吻合较好。