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国家体育场自然通风效果模拟分析全文国家体育场自然通风效果模拟分析摘要国家体育场是北京2008年奥运会的主会场，其比赛区和观众席采用自然通风方式。
本文针对国家体育场建筑结构的特点，运用计算流体力学（CFD）模拟的手段，对其在典型夏季条件下的比赛区和观众区的自然通风效果进行模拟分析；并采用热安全性和热舒适性两种指标对国家体育场自然通风的效果进行了分析和评价。
结果表明，在典型夏季条件下，国家体育场的比赛区和观众区的温度和速度可以为人员接受；从热安全角度出发，自然通风可以保证人员是安全的；从热舒适角度出发，比赛区和观众区稍嫌热，但可以接受。
关键词国家体育场自然通风数值模拟1．引言国家体育场坐落在北京奥林匹克公园中心区南部，俗称“鸟巢”，是北京2008年奥运会的主会场，将承担开幕式、闭幕式和田径、足球决赛等活动和赛事。
国家体育场占地20.4万平方米，建筑面积25.8万平方米，长333m，宽298m，高69m。
其中地下3层，地上7层。
国家体育场观众席的通风设计采用自然通风方式，体现了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的宗旨。
除3、4层以外的区域，包括观众席等处都充分利用场地的出入通道作为自然通风的进风口。
由于国家体育场采用的是自然通风，因而在保证热安全的情况下，体育场的正常使用和观众区的热舒适是最需关注的问题。
本文的目标是，针对国家体育场建筑结构的特点，运用计算流体力学（CFD）模拟的手段，对其在典型夏季条件下的比赛区和观众区的自然通风效果（气流速度和温度）进行模拟分析，得到各处的温度、速度等相关的数值模拟结果；并对以上计算结果采用热安全性和热舒适性两种指标对国家体育场自然通风的效果进行分析和评价。
在本次分析中，采用的商用CFD计算程序是PHOENICS。
2．物理模型及计算首先对国家体育场进行了物理建模。
设定计算区域为440m×360m×90m的方型区域，将体育场置于计算区域中心。
为了模拟自然通风下体育场内部的气流组织，将计算区域的各个面均设为相对压力为0Pa的边界，通过体育场内的人员和灯光发热与外部产生热压，从而形成空气流动。
考虑风荷载作用的大跨度体育馆结构【摘要】风，是一种由于空气与地面的相对运动而形成的自然现象。
风荷载是指建筑物对风的阻碍作用而是风作用在建筑物上的一种力的表现，建筑物对风的阻碍能力越强，风作用在建筑物上的荷载也就越强。
近年来，随着科技的发展，具有高强度的轻型材料被广泛的应用在各行各业，建筑行业也不例外。
这种轻型材料被频繁的应用在建筑物的建设当中，主要作用表现在，建筑物可以建设成为一种宽大的无内柱的空间，极大的提高了建筑物的美观和使用价值，也降低了建设成本。
这样的建筑物包括了大跨度的体育馆。
本文主要对大跨度体育馆结构在风荷载作用下设计计算结果的影响进行探究。
【关键词】大跨度体育馆；风荷载前言随着科技的发展，高强度的轻型材料的应用，以及建筑学方面对高强度轻型材料的使用施工技术的发展，像大跨度体育常这样的大跨度空间的结构发展也变得越来越多样化。
大跨度的建筑物本身所具有的重量轻、阻尼小等优势特点都决定了体育馆的建设将会朝着大跨度的方向发展。
说到大跨度的体育馆建设，就必须要考虑对大跨度建筑物影响最大的风荷载问题了，尤其是在设计大跨度的体育馆这种类型的复杂弱刚性结构时，必须将风荷载对体育馆的影响考虑进去，否则由于风荷载的作用可能引发严重的事故。
本文主要对大跨度体育馆结构在风荷载作用下设计计算结果的影响做出研究。
1、大跨度空间结构的发展现状人类对于空间的追求从古至今就是存在的，随着时代的进步和科技的发展，力学在建筑学当中的应用随处可见，也随着建筑材料出现了钢筋何水泥等多种材料，使得现代的建筑空间跨度得到了巨大的扩展。
现在，由于高强度的轻型材料在建筑方面的应用，使建筑物的空间跨度得到了前所未有的突破。
大跨度空间结构技术水平的高低已经成为衡量一个国家总体的建筑水平的标尺，而通过这种大跨度空间技术建造的建筑物也成为了建筑所在城市的地标性建筑物，为城市添加了一道亮丽的风景线。
2、大跨度空间结构的特点目前所能够建造的大跨度空间结构建筑，通常都是以弧形的顶部和空间网架结构为主体的建筑形式，大跨度建筑结构当中的空间网架结构是目前发展速度最快的一种建筑物表现形式之一。
体育场悬挑屋盖风振控制研究的开题报告
一、研究背景
近年来，随着体育运动的发展和人们生活水平的提高，越来越多的大型场馆和体育场馆开始出现。
而体育场的设计和建造不仅要考虑到安全性和舒适性等基本因素，同时也需要考虑到暴风雨等自然因素的影响。
由于风振效应对体育场悬挑屋盖的影响较大，因此对体育场悬挑屋盖风振控制的研究成为当前国内外的热门研究课题。
二、研究目的
本研究旨在通过理论分析和数值模拟的方法，探究体育场悬挑屋盖遭受风振效应时的力学行为和控制机制，为体育场的设计和建造提供理论依据和技术支持。
三、研究内容
1. 风振效应理论研究
通过文献综述和理论探讨，了解体育场悬挑屋盖的风振效应规律，分析影响风振效应的因素，为后续的数值模拟提供理论基础。
2. 数值模拟
利用有限元模拟软件模拟体育场悬挑屋盖在风场中的受力和变形情况，探究不同风速、风向和建筑参数对悬挑屋盖风振的影响，并进行参数优化。
3. 风振控制方案研究
根据理论分析和数值模拟结果，提出适合体育场悬挑屋盖的风振控制方案，并利用数值模拟软件验证其控制效果。
四、研究意义
本研究的成果可为体育场悬挑屋盖的设计、建造和工程实践提供理论依据和技术支持。
通过风振控制方案的研究，可以提高体育场馆的安全性和稳定性，保障观众和运动员的安全，同时也可以节省经济和人力资源。
空间网架结构的动力性能脉动法测试及分析王加民１ 吴文平２ 周 伟１（１．镇江市建科工程质量检测中心有限公司，江苏镇江 ２１２００３；２．江苏沪宁钢机股份有限公司，江苏宜兴 ２１４２３１）摘 要：为研究某体育场网架结构，利用脉动法对该结构１／１０缩尺模型进行了动力特性测试。
利用谱分析技术对所采集的数据进行分析，得出该结构的自振频率和各阶振型。
根据实际模型，运用ＡＮＳＹＳ软件建立有限元计算模型，得到该模型的各阶自振频率和模态的理论值。
将试验结果与有限元分析结果进行对比，结果表明：实测结构自振周期小于理论分析值，模态相似。
关键词：脉动测试；动力性能；空间网架结构ＤＯＩ：１０．１３２０６／ｊ．ｇｊｇ２０１４０３００１ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＦ ＴＨＥ ＤＹＮＡＭＩＣ ＢＥＨＡＶＩＯＲ ＯＦ ＳＰＡＣＥＧＲＩＤ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＷＩＴＨ ＰＵＬＳＡＴＩＯＮ ＭＥＴＨＯＤＷａｎｇ Ｊｉａｍｉｎ１ Ｗｕ Ｗｅｎｐｉｎｇ２ Ｚｈｏｕ Ｗｅｉ １（１．Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ Ｊｉａｎｋｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２００３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｈｕｎｉｎｇ Ｓｔｅｅｌ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｙｉｘｉｎｇ ２１４２３１，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａ １／１０ｓｃａｌｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｓｐａｃｅ ｇｒｉｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｏｎｅ ｓｔａｄｉｕｍ ｉｓ ｔｅｓｔｅｄ ｂｙｍｅａｎｓ ｏｆ ｐｕｌｓａｔｉｌｅ ｔｈｅｏｒｙ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅ ｄａｔａ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｏｆ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｎａｔｕｒａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｄｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｒｅ ｇａｉｎｅｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｓｅｔ ｕｐ ｂｙ ＡＮＳＹＳ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｍｏｄｅ ａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｌｅｓｓｔｈａｎ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｄｅｓ ａｒｅ ｓｉｍｉｌａｒ．ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｐｕｌｓａｔｉｌｅ ｔｅｓｔ；ｄｙｎａｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｓｐａｃｅ ｇｒｉｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ第一作者：王加民，男，１９６６年出生，高级工程师。
体育场看台悬挑屋盖设计说明书作品名称：悬挑屋盖设计队员：李登桥刘凯一、作品说明1.1悬挑屋盖设计要求1、模型为体育场看台上部悬挑屋盖结构，采用木质材料制作，具体结构形式不限。
模型包括下部看台、过渡钢板和上部挑篷结构三部分。
2、看台底面尺寸600mm×800mm（800mm为悬挑方向），高340mm，剖面呈梯形，顶部宽150mm。
3、挑篷结构包括支承骨架和围护材料两部分。
支承骨架由木条制成，形式不限。
围护材料采用120g布纹纸，由承办方统一提供，各队自行裁剪粘贴。
4、要求围护材料在外观上必须全部覆盖挑篷上部及背部区域；即从挑篷上方和后方看，围护材料不得出现空隙。
围护材料可探出支承骨架边缘，但其最大探出长度不得大于20mm。
5、在距挑篷前缘60mm区域内，必须保证屋面平坦，不得有明显的倾斜和弯曲，以便竞赛过程中的加载与测量。
6、挑篷结构上弦前缘高度不得低于650mm，在挑篷结构的下方不得出现任何构件。
7、屋面前缘最低点不得低于后缘的最高点，相当于图4中的A点高度不低于C点。
C1.2屋盖整体结构图悬挑屋盖采用桐木桁架结构，按照看台尺寸设计要求，以及所受荷载和风力的要求，我们设计了如下的悬挑屋盖。
1.3屋盖结构说明1、为了使屋盖前檐能够承受较大的载荷，我们采用了拉杆结构，截面选用工字钢，这样可以承受较大的拉应力。
2、考虑到在B点以下的区域内不能有杆件，但是有要求我们使屋盖有较大的结构强度，所以我们充分的利用B点，在过B点与水平方向上成45°处拉了一根斜杆，它能够承受较大的压应力，从而减少了对水平杆的压应力，使屋盖结构更强。
3、同样的为了使底座具有较强的抗拉抗压强度，我们选用的是回形钢，这样它既能够抗拉也能够抗压，增强了无盖的底座强度。
4，屋盖在承受静荷载的同时还应承受动荷载，为了使他能够承受风荷载，我们在屋架的结构内部，添加了一些杆件，主要是斜拉的这样就可以承受较大的纵向荷载。
5、对于屋顶的覆盖材料，我们采用完全覆盖的方式，这样可以防雨起到遮雨的作用。
