| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 分离泡与锥形涡研究现状和存在的问题 | 第14-18页 |
| 1.2.1 流动显示技术方法 | 第14-15页 |
| 1.2.2 分离泡流动结构特性 | 第15页 |
| 1.2.3 分离泡作用下风压特性 | 第15-16页 |
| 1.2.4 锥形涡流动结构特性 | 第16-17页 |
| 1.2.5 锥形涡作用下风压特性 | 第17-18页 |
| 1.3 旋涡诱导下风压极值研究现状和存在的问题 | 第18-19页 |
| 1.4 计算风工程研究现状 | 第19-22页 |
| 1.5 本文的主要工作 | 第22-23页 |
| 第二章 大跨屋盖刚性模型测压试验 | 第23-35页 |
| 2.1 刚性模型风洞试验理论基础 | 第23-25页 |
| 2.1.1 相似准则及无量纲参数 | 第23-24页 |
| 2.1.2 刚性风洞试验相似准则 | 第24页 |
| 2.1.3 模型缩尺比的确定方法 | 第24-25页 |
| 2.2 风洞试验设备及测量系统 | 第25页 |
| 2.3 风洞试验方案设计 | 第25-30页 |
| 2.3.1 刚性模型设计 | 第25-26页 |
| 2.3.2 相似比设计 | 第26-27页 |
| 2.3.3 屋面的测压点布置 | 第27-29页 |
| 2.3.4 来流风模拟 | 第29-30页 |
| 2.4 试验数据的修正及处理方法 | 第30-34页 |
| 2.5 小结 | 第34-35页 |
| 第三章 大跨屋盖模型流动显示试验 | 第35-47页 |
| 3.1 PIV测速技术原理 | 第35-36页 |
| 3.2 PIV试验系统组成 | 第36-40页 |
| 3.2.1 风洞设备 | 第37页 |
| 3.2.2 粒子投放系统 | 第37-38页 |
| 3.2.3 照明激光系统 | 第38页 |
| 3.2.4 图像采集系统 | 第38-39页 |
| 3.2.5 图像后处理系统 | 第39-40页 |
| 3.3 PIV图像算法和图像标定 | 第40-41页 |
| 3.4 PIV试验方案设计 | 第41-46页 |
| 3.4.1 试验模型设计 | 第41-42页 |
| 3.4.2 可视化平面的布置 | 第42-44页 |
| 3.4.3 来流风场模拟及数据处理 | 第44-46页 |
| 3.5 小结 | 第46-47页 |
| 第四章 大跨屋盖CFD仿真模拟关键技术研究 | 第47-78页 |
| 4.1 建筑物绕流仿真模拟特点 | 第47-48页 |
| 4.2 钝体绕流仿真模拟参数研究 | 第48-63页 |
| 4.2.1 数值风洞尺寸建议 | 第48-51页 |
| 4.2.2 网格设计关键参数 | 第51-57页 |
| 4.2.3 湍流模型的选择 | 第57-63页 |
| 4.3 边界层首层网格高度的确定 | 第63-66页 |
| 4.4 大跨屋盖非定常大涡模拟研究 | 第66-76页 |
| 4.4.1 湍流脉动入口条件 | 第66-69页 |
| 4.4.2 数值建模和网格离散 | 第69-70页 |
| 4.4.3 模拟参数设置及并行计算 | 第70-71页 |
| 4.4.4 计算结果对比分析 | 第71-76页 |
| 4.5 小结 | 第76-78页 |
| 第五章 大跨屋盖表面分离泡流动结构研究 | 第78-99页 |
| 5.1 平屋盖分离泡流动结构 | 第78-89页 |
| 5.1.1 均匀流下旋涡结构(时均特征) | 第79-81页 |
| 5.1.2 均匀流下涡核运动轨迹及涡面积(瞬态特征) | 第81-83页 |
| 5.1.3 格栅紊流下旋涡结构(时均特征) | 第83-84页 |
| 5.1.4 格栅紊流下涡核运动轨迹及涡面积(瞬态特征) | 第84-86页 |
| 5.1.5 模拟结果对比分析 | 第86-88页 |
| 5.1.6 平屋盖分离泡三维形态 | 第88-89页 |
| 5.2 马鞍屋盖分离泡流动结构 | 第89-98页 |
| 5.2.1 均匀流下旋涡结构(时均特征) | 第89-92页 |
| 5.2.2 均匀流下涡核运动轨迹(瞬态特征) | 第92-93页 |
| 5.2.3 格栅紊流下旋涡结构(时均特征) | 第93-96页 |
| 5.2.4 格栅紊流下涡核运动轨迹(瞬态特征) | 第96页 |
| 5.2.5 不同来流、矢跨比和低点高度的PIV试验结果 | 第96-97页 |
| 5.2.6 马鞍屋面分离泡三维形态 | 第97-98页 |
| 5.3 小结 | 第98-99页 |
| 第六章 大跨屋盖表面锥形涡流动结构研究 | 第99-129页 |
| 6.1 平屋盖锥形涡流动结构 | 第99-110页 |
| 6.1.1 均匀流下锥形涡结构(时均特征) | 第99-101页 |
| 6.1.2 均匀流下锥形涡涡核运动轨迹(瞬态特征) | 第101-102页 |
| 6.1.3 格栅紊流下锥形涡结构(时均特征) | 第102-104页 |
| 6.1.4 格栅紊流下锥形涡涡核运动轨迹(瞬态特征) | 第104-105页 |
| 6.1.5 数值模拟对比分析 | 第105-109页 |
| 6.1.6 锥形涡的三维形态特征 | 第109-110页 |
| 6.2 不同风向角下平屋盖锥形涡结构发展规律 | 第110-117页 |
| 6.2.1 三种风向角下锥形涡结构对比分析 | 第110-113页 |
| 6.2.2 特殊风向下锥形涡结构发展规律 | 第113-115页 |
| 6.2.3 基于Q准则的锥形涡可视化结构 | 第115-117页 |
| 6.3 马鞍屋盖锥形涡流动结构 | 第117-127页 |
| 6.3.1 矢跨比1/12,低点56mm马鞍屋盖旋涡结构 | 第117-121页 |
| 6.3.2 矢跨比1/6,低点56mm马鞍屋盖旋涡结构 | 第121-124页 |
| 6.3.3 不同来流、矢跨比和低点高度下锥形涡涡核位置对比分析 | 第124-125页 |
| 6.3.4 马鞍屋盖锥形涡可视化结构 | 第125-127页 |
| 6.4 小结 | 第127-129页 |
| 第七章 旋涡诱导下大跨屋盖表面风压特征研究 | 第129-162页 |
| 7.1 分离泡作用下平屋盖风压分布 | 第129-140页 |
| 7.1.1 顺风向平均、脉动风压曲线 | 第130-131页 |
| 7.1.2 顺风向风压互相关系数 | 第131-133页 |
| 7.1.3 顺风向脉动风压功率谱 | 第133-136页 |
| 7.1.4 横风向平均、脉动风压曲线 | 第136-137页 |
| 7.1.5 横风向风压互相关系数 | 第137-138页 |
| 7.1.6 横风向脉动风压功率互谱 | 第138-140页 |
| 7.2 锥形涡作用下平屋盖风压分布 | 第140-149页 |
| 7.2.1 不同风场下平屋盖风压分布特征 | 第140-141页 |
| 7.2.2 不同风向角下平屋盖风压分布特征 | 第141-144页 |
| 7.2.3 锥形涡涡核位置及再附作用范围 | 第144-146页 |
| 7.2.4 锥形涡作用下脉动风压自谱与互谱 | 第146-149页 |
| 7.3 分离泡作用下马鞍屋盖风压分布 | 第149-157页 |
| 7.3.1 马鞍屋面风压分布特征 | 第149-150页 |
| 7.3.2 顺风向测点列平均、脉动风压变化曲线 | 第150-151页 |
| 7.3.3 不同矢跨比和低点高度下马鞍屋面风压分布 | 第151-154页 |
| 7.3.4 顺风向脉动风压谱及分区体型系数 | 第154-157页 |
| 7.4 锥形涡作用下马鞍屋盖风压分布 | 第157-161页 |
| 7.4.1 不同风向角下马鞍屋面风压分布特征 | 第157-158页 |
| 7.4.2 锥形涡涡核位置及其摇摆运动 | 第158-160页 |
| 7.4.3 涡轴方向测点脉动风压谱 | 第160-161页 |
| 7.5 小结 | 第161-162页 |
| 第八章 大跨屋盖表面体型系数及峰值风压研究 | 第162-185页 |
| 8.1 基于荷载规范的屋盖局部体型系数 | 第162-164页 |
| 8.2 基于峰值因子法的平屋盖风荷载标准值 | 第164-165页 |
| 8.3 非高斯分布下的峰值因子求解方法 | 第165-168页 |
| 8.3.1 风压时程的偏度与峰度 | 第165-166页 |
| 8.3.2 Hermite矩模型理论 | 第166-168页 |
| 8.4 平屋盖非高斯区域划分 | 第168-171页 |
| 8.5 平屋盖表面风压设计峰值 | 第171-172页 |
| 8.6 平屋盖全风向局部体型系数和最不利风压峰值 | 第172-177页 |
| 8.6.1 各国规范关于体型系数的规定 | 第172-174页 |
| 8.6.2 全风向平屋面最不利风压平均值和风压峰值 | 第174-177页 |
| 8.7 马鞍屋盖全风向局部体型系数和最不利风压峰值 | 第177-184页 |
| 8.7.1 马鞍屋盖非高斯区域划分 | 第177-179页 |
| 8.7.2 马鞍屋盖表面风压峰值因子分布 | 第179-180页 |
| 8.7.3 全风向马鞍屋面最不利风压平均值和风压峰值 | 第180-184页 |
| 8.8 小结 | 第184-185页 |
| 第九章 结论 | 第185-189页 |
| 9.1 主要结论 | 第185-186页 |
| 9.2 主要创新点 | 第186-187页 |
| 9.3 不足以及对今后研究的建议 | 第187-189页 |
| 参考文献 | 第189-199页 |
| 攻读博士学位期间主要科研成果 | 第199-201页 |
| 致谢 | 第201页 |
