雷暴风和良态风下输电塔气弹模型风洞试验

为研究雷暴风下输电塔的风振特性和风振系数,基于导流板在边界层风洞中模拟的稳态雷暴风场,开展了输电塔气弹模型风洞试验,并与B类场地下的结果进行了对比.结果表明:输电塔雷暴风下的位移、应力及加速度响应随风速和风向的变化规律与B类场地类似.雷暴风下的平均值、脉动响应一般会高于B类场地,且雷暴风最大风速处于塔头高度时响应的增幅...     

台风边缘区风场特性及其作用下高耸桅杆结构风效应实测研究

以深圳356 m气象梯度塔记录的风速时程数据为基础，分析了台风“圆规”边缘区风场平均风速、湍流度及风谱特性，并进一步探讨了台风作用下梯度塔的风致响应特征。结果表明：台风边缘区域大风时段风剖面指数均值为0.243,高度40 m以下湍流强度介于GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》中C类与D类场地之间，高度320 m处湍流强度则接近C类场地的；von Karman谱与高度320 m处实测风谱吻合较好，但与低空实测谱存在一定差异；台风激励下梯度塔以横风向振动为主，且风振多模态参与特征明显，纤绳振动不可忽略；结构加速度响应幅值对梯度塔的模态频率和阻尼存在一定影响；结构x向和y向前三阶模态频率整体呈现随加速度响应增大而减小的趋势；阻尼比的识别结果较为离散，y向的前三阶和x向的一阶模态阻尼比随结构加速度响应增大而增大，而x向的二阶和三阶模态阻尼比则随响应增大呈减小的趋势。     

超高层建筑顺风向加速度的干扰效应研究

通过刚性模型同步测压风洞试验,获得了各种干扰工况下受扰超高层建筑表面风荷载,并对不同折减风速下的超高层建筑顶部顺风向加速度响应进行计算,详细研究了不同截面宽度、不同高度施扰建筑干扰下受扰建筑顶部顺风向加速度干扰因子包络值的分布规律以及涡激共振干扰机理,并进一步分析了不同截面宽度、不同高度建筑施扰下的干扰因子包络值之间的相关特性。结果表明,由于涡激共振的影响,宽度比为0.4及0.6时的最大干扰因子包络值分别达到2.3和2.06,在工程结构抗风设计中需重点关注高度相仿但截面相对较小的施扰建筑的潜在干扰影响。在非共振情况下,随着宽度比（施扰建筑与受扰建筑截面宽度之比）的增大,放大干扰效应显著的区域越来越大,相应的最大的干扰因子包络值也呈增大趋势。高度比（施扰建筑与受扰建筑高度之比）为1.2和1.0时的干扰因子包络值之间的相关系数达到91%,当施扰建筑高度达到受扰建筑的1.2倍后,包络干扰因子的分布基本不变。     

4分裂导线风洞试验中跨度折减法的适用性研究

跨度折减法通过系数γ缩小导线的跨度,在输电塔线系统风洞试验中应用广泛,但其对4分裂导线的适用性尚未澄清.基于4分裂导线气弹模型风洞试验,对比研究了不同跨度折减系数的两模型与正常缩尺模型的气动力和功率谱特性,并进一步探讨了湍流度和风向的影响.结果表明:导线风振响应中含有高阶振型,且气动力的平均值和脉动值随风速的增加均呈现...     

H型吊杆的大攻角风致振动和抗风设计

拱桥吊杆、大型桁架的直杆是典型的细长直立杆件,因风致振动而损坏的现象常有发生。直立杆件的风攻角变化范围为0°～360°,远大于水平杆件。因此,大攻角风致振动是细长直立杆件的显著特点。但过去未引起足够注意。风洞试验和理论分析证实H型杆件存在大攻角颤振失稳的现实可能性,直立杆的最低涡激共振风速和驰振临界风速也不一定正好在风沿杆件强轴或弱轴的方向产生,试验研究了H型杆不同高宽比和不同开孔率下共16种截面的抗风性能。腹板适度开孔可提高驰振稳定性,但几乎不能提高扭转颤振稳定性。在上述基础上,提出直立杆件抗风设计的建议。     

典型钝体断面大攻角下的颤振自激力特性

基于三自由度强迫振动装置,真实模拟了实际结构大攻角下的弯曲振动形态,并以矩形和H型截面为研究对象,对比分析了竖向振动方式对H1*、H4*、A1*、A4*等4个气动导数的影响。试验研究发现,弯曲振动形态对H1*、H4*、A1*三个气动导数存在明显影响,对导数A4*影响较小,且对气动导数的影响程度与风攻角和截面形式有关;不过,振动形态不影响各导数随无量纲风速的变化规律。分析表明,大攻角下采取与实际结构一致的竖弯振动方式来识别气动导数是完全必要的。     

高层建筑顶部横梁的风效应

结合CFD数值方法和风洞试验分析了高层建筑顶部横梁的气动力和风荷载特性。CFD数值结果显示建筑顶部绕流会显著增大横梁处的气流风攻角;横梁气动力的数值计算结果和风洞试验结果均证实横梁为驰振稳定截面;风振分析显示横梁的峰值升力大于峰值阻力,通过进一步分析广义力功率谱密度函数和频率比对峰值升力的影响,证实横梁在50年重现期强风作用下处于涡激共振状态。