对于有大型室外构件或大面积透光性屋面的大跨钢结构,在时变太阳强烈辐射作用下,结构经历的温度效应实质是在辐射-热-流多物理场耦合、温-风荷载耦合作用下的非均匀时变温度效应。目前研究中,缺乏钢表面太阳辐射吸收系数试验数据,忽略了多物理场耦合、温-风荷载耦合效应的影响,高估了结构的安全性,给工程带来安全隐患。本项目将测定钢结构表面的太阳辐射吸收系数,剖析辐射-热-流耦合机理,探索符合结构实际热环境的多物理场动态耦合数值建模方法,研究大跨钢结构施工-服役全寿命的非均匀时变温度作用。考虑可能经历的各种非均匀时变温度作用,基于主从式并行遗传算法,研究大跨钢结构合拢温度的最优取值规律。考虑施工-服役温度效应相关性,研究辐射-热-流多物理场耦合、温-风耦合作用下大跨钢结构施工-服役全过程的非均匀时变温度效应机理。为大跨钢结构在多物理场、温-风耦合作用下非均匀时变温度效应的精确评估与安全控制提供科学依据。
英文主题词steel structures;solar radiation;non-uniform temperature field;non-uniform thermal effect;analysis theory