Study on suitable method to simulate fluctuating wind pressurecharacteristics of standard high-rise building model based on LES

为提高钝体建筑结构绕流模拟结果的精度，基于两种大涡模拟(large eddy simulation, LES)入口湍流生成方法，分别为NSRFG（narrow band synthesis random flow generation）方法和CDRFG（consistent discretizing random flow generation）方法，进行CAARC(commonwealth advisory aeronautical research concil)高层建筑标准模型绕流的数值模拟比较研究。以风洞试验结果为参照，在对大气边界层湍流风场进行模拟验证的基础上，详细对比分析采用上述两种方法模拟得到的建筑表面平均和脉动风压系数、绕流场湍流结构、风压系数概率密度分布特性等的差异，并着重从脉动风压非高斯特性角度进行探讨，检验采用上述两种方法模拟钝体建筑结构绕流的适用性和准确性。结果显示：在受来流直接作用的建筑迎风面，采用两种方法模拟的脉动风压基本都符合高斯特性；而在受分离流和尾流作用的侧风面和背风面，采用NSRFG方法能更好地反映建筑表面脉动风压的非高斯特性。极值风压分析表明，为了满足99.38%的保证率，CAARC标准模型迎风面极大与极小峰值因子需分别取为3.0和2.5，侧风面和背风面极大和极小峰值因子需分别取为2.5和4.0。     

高层建筑三维非定常风场并行计算的数值模拟

为了分析风洞试验中观测到的高层建筑模型尾流有规律的漩涡脱落现象,基于计算流体动力学软件CFX和消息传递接口(MPI),利用局域网搭建了并行计算平台,实现了单台计算机无法实现的高层建筑三维非定常风场数值计算。采用剪应力模型(SST)进行数值计算,捕获到了高层建筑尾流的漩涡脱落现象,并与风洞试验数据做了比较。结果表明,三维非定常计算获得的高层建筑表面风压变化规律,较之三维定常和二维非定常计算所得的风场,能更真实地反映风场流动情况。     

上渡芙蓉园设计的若干问题

本文着重讲述了上渡芙蓉园的地下室后浇带设计,剪力墙合理数量的判定,连梁刚度折减系数的选取,以及风荷载取值等问题。     

大型条状排列建筑群风压风洞试验研究

介绍了大型条状排列建筑群深圳金海湾花园外墙表面的脉动风压风洞试验结果，分析了该建筑物表面气流流动和风压分布的特点。分析表明，此类建筑群中各塔楼的风压分布相互干扰严重，风压分布具有整体性；沿长度方向迎风时。利于气流通过，正、负风压不大；沿宽度方向迎风时，迎风面积大，正、负风压较大，建筑物间形成的兜风效应和狭流效应使相关区域的风压更大。     

东莞第一国际项目连体双塔高层建筑的风荷载

通过风洞试验研究了截面为切角曲边三角形的连体双塔高层建筑的风荷载特性,并作单塔试验比较。将风压沿截面进行积分求出沿坐标轴方向的合力,然后反算为沿坐标轴方向的整体体型系数。结果显示:风压沿高度变化不大,整体体型系数沿高度递减。单塔最大体型系数对应风向角比坐标轴偏15°。双塔连线方向(x向)体型系数上游塔略小于单塔情形,下游塔基本为零,y向的体型系数略小于单塔y向的,连体部分体型系数达2.2。根据规范和试验结果,提出了类似工程合理的取值建议。     

阻尼减振及预应力在合肥体育中心综合馆中的应用

合肥体育中心跨度大、造型独特,对结构设计提出了一些特殊要求,如大平台的抗裂,大悬挑钢结构风振的被动控制、大跨预应力钢桁架的设计及如何实现钢结构的轻巧等。在网架开口边的桁架梁里设置阻尼器,减弱由于风振引起的效应,减小了开口边的厚度。经过计算及试验,在风荷载作用下能减少35%的位移。在屋脊主桁架中施加预应力,有利于钢结构的施工起拱,加大了屋盖刚度,减小了弦杆管径及壁厚,降低了用钢量。介绍了合肥综合馆的基础设计、混凝土主体设计、风洞试验及大跨空间钢屋盖的设计。     

锦绣中华百艺广场大跨度挑棚结构设计研究

深圳锦绣中华百艺广场挑棚结构采用四边形空间钢管桁架和斜拉索组合的杂交结构,钢管桁架最大悬挑长度为32m。为了加强结构在风荷载作用下的整体稳定,通过反复调整承重索和稳定索的内力和桁架的截面,对结构进行了强度和刚度的优化设计。介绍了该结构的风洞试验结果,结构计算、设计及主要构造措施,并给出了在荷载作用下的结构反应和受力特点。     

桥梁风洞试验模态参数识别的随机子空间方法

模态参数识别是桥梁风洞试验中的一项重要内容,发展了基于参考点、无需输出协方差估计的识别振动系统模态参数的随机子空间方法,其识别精度和可靠性通过数值算例验证。对状态空间理论中的稳定图作了全面的阐释。根据苏通大桥和苏拉马都大桥主梁三自由度节段模型风洞试验采集到的位移信号,采用随机子空间方法识别了侧弯、竖弯和扭转模态频率和阻尼比,并且与随机搜索方法识别结果进行对比。分析结果表明,随机子空间方法和随机搜索方法识别结果非常吻合,本文发展的随机子空间方法是识别风洞试验桥梁模态参数的一种有效和实用方法。     

谐波合成法在动力荷载模拟中的应用

详细介绍了利用谐波合成法模拟随机过程的思路。根据模拟点数的不同,将谐波合成法分为单点模型和考虑相关性的多点模型,以桥面不平度和桥面纵向脉动风速的模拟为例,说明了谐波合成法在工程中的应用。通过对模拟结果的功率谱与目标功率谱密度的比较,验证了谐波合成法的可靠性和准确性。     

薄膜结构的风致动力效应初探

由于自重轻、刚度小、距度大且具有对风荷载的敏感性，薄膜结构可能会在风荷载作用下发生破坏，其风致动力效应是从事薄膜结构研究和工程实践人员关心的问题。本文主要总结和介绍了国外在相关研究领域的进展和成果，包括薄膜结构自振特性测试结果，薄膜结构风致动力效应风洞实验结果，以及关于薄膜结构颤振失稳的讨论。