大跨徑屋蓋結構之擾動風力頻譜特性與動力分析研究

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Title:	大跨徑屋蓋結構之擾動風力頻譜特性與動力分析研究
Other Titles:	Spectral Characteristics and Dynamic Analysis in the Frequency Domain of Large Span Roof Structures
Authors:	羅元隆
Date:	2014-10
Issue Date:	2018-10-18 12:13:11 (UTC+8)
Abstract:	近年來由於施工技術的進步以及營建材料的多樣化，不斷發展出各式各樣大空間且輕量化的構造物。其中以大跨徑屋蓋結構為最常見的建築形式之一。然而大跨徑屋蓋結構物由於質量輕且面積大，其表面受風所造成的結構物氣動力特性不適用於一般高層建築物用以進行風力載重的計算方式。且大跨徑屋蓋結構物一般具有的曲面造型將造成周圍流場特性改變，表面風壓風力的變化隨著曲面的變化有顯著的不同。目前為止，相關文獻的研究已針對此類的氣動力參數或周圍流場特性進行許多探討。然而並沒有系統性的研究針對此類結構物受風下的外力頻譜提出計算模式。一般用以計算結構反應的頻率域動力分析中的外力函數項仍然需要改善。本研究擬藉由一系統性的風洞試驗結果歸納出大跨徑屋蓋結構物受擾動風力下擾動風壓頻譜與交頻譜模式，進一步建構頻率域動力分析與時間域歷時分析的比較。具體來說，系統性風洞試驗以雷諾數變化與曲面外型參數變化為主，探討周圍流場變化與此類結構物的氣動力參數變化。同時提出創新的擾動風壓分布的頻譜與交頻譜近似模式，有效呈現不同雷諾數或不同曲面的擾動風壓分布。另一方面則參考國內外設計案例，建構合理的結構物參數，以進行合理的頻率域動力分析。本研究可預見的研究成果為(1)探討大跨徑屋蓋結構受風下之周圍流場特性及氣動力特性研究；(2)建構大跨徑屋蓋結構之表面擾動風壓頻譜及交頻譜近似模式，同時建構頻率域動力分析進行比較探討；(3)完善大跨徑屋蓋結構之風壓風力資料庫，做為未來增修風力規範的參考依據。
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