湍流边界层中低矮建筑绕流大涡模拟

通过对平板湍流边界层进行大涡模拟,采用拟周期边界条件维持湍流边界层厚度稳定,提取速度和压力时程作为低矮建筑绕流模拟之脉动入流边界条件,研究脉动入流下的低矮建筑绕流特性。研究结果表明：入流边界特性对网格变化适应性良好,其平均速度剖面、湍流强度、流速频谱特性基本符合空旷地貌风场特性;脉动入流下,建筑表面的平均风压系数、脉动风压系数的计算结果与风洞试验结果基本吻合。受雷诺数及湍流强度的影响,流动分离区负压与试验值存在一定差别;屋盖上分离区风压时程具有非高斯概率特性,尤以气流分离较剧烈的屋盖迎风边缘及屋盖两侧风压的非高斯特性明显,该特征与风洞试验基本一致;受非高斯特性的影响,建议峰值因子g取4.5~5.5。     

国家金融信息大厦试桩设计

国家金融信息大厦高度360m,为北京西南地块拟建的超高层建筑之一。地上81层,地下5层,基础埋深约31m。主塔楼拟采用桩筏基础,桩基设计等级为甲级,通过单桩静载试验确定单桩竖向极限承载力标准值,以指导工程桩设计,同时对工程桩施工中可能出现的问题提供处理预案。     

涡激振动抑制装置海上试验研究

采用涡激振动抑制装置是降低深水立管涡激振动响应,保证立管安全运行的有效措施之一。根据涡激振动抑制装置特点和深水海洋环境条件,提出了深水立管涡激振动抑制装置海上试验方案、样管尺寸、试验船舶机具及布置,并通过数值分析确定了拖曳速度、悬挂重物重量、拖曳钢缆等试验参数,对立管长度、外径及壁厚进行了校核。深水立管涡激振动抑制装置海上试验在我国东海海域已顺利实施,取得了满意的试验结果,抑制装置的抑制效率最高达到了89.1%。     

以水下生产设施为中心的渔船安全作业范围

由于水下生产设施位于水下,如果附近有渔业活动,渔具系统可能会与水下生产设施发生碰撞,导致水下生产设施保护架被船拖坏并引起管道、脐带缆等损伤。主要针对东海海域采用理论和数值分析方法建立了在一定航速、缆索长度、网具类型等控制参数下的渔具系统运动轨迹的数值模型,并与相关文献的数值结果进行了对比,验证了本文数值模型和计算方法的正确性,最终根据我国东海海域实际水深及渔业情况,界定出该海域以水下生产设施为中心的渔船安全作业半径不得小于350 m。     

薄膜结构与空气环境静力耦合作用的试验研究

薄膜结构与风环境的耦合作用可分为静力耦合和动力耦合两类,静力耦合作用影响结构的基本动力特性,该影响可通过静力耦合参数,即附加质量与气动阻尼来度量.给出了获得附加质量与气动阻尼的实验方法,通过实验验证静力耦合作用的存在及其重要性,并探讨了这些参数的变化规律及其对薄膜结构自振特性的影响.试验结果表明,静力耦合作用与结构的振动模态有密切关系,一阶对称振型的振动耦合作用明显,附加质量最大可达结构质量的37%左右,气动阻尼可达到9%左右;静力耦合作用可显著降低结构自振基频,使结构振动频带宽度明显增加.     

某电厂钢结构间接空冷塔应用技术研究

结合华电土右电厂钢结构间接空冷塔实际工程,对结构体系选择、荷载分析、抗震设计、装配式节点设计方法等进行研究,并通过风洞试验和风致响应分析优化了结构整体性能,通过围护系统子结构的可靠性试验研究解决了铝合金面板及其连接的耐久性问题。提出了针对电厂钢结构间接空冷塔的一种合理的结构体系,并解决了相关的连接构造问题,较好体现了钢结构空冷塔自重轻、抗震性能好、装配速度快及环保节能的特点,工程所采用的结构体系、设计方法及节点连接构造对于类似工程具有借鉴作用。     

湍流入口条件下建筑非定常风场的大涡模拟

考虑湍流入口条件对绕德州理工大学标准模型的三维非定常风场进行了数值模拟;比较了稳态入口边界条件下时均风速剖面形状对建筑表面压力分布的影响;分别采用旋涡法、谱合成法和预前模拟法生成湍流入口风速脉动;并将相应的大涡模拟结果与实测数据和风洞试验数据进行了对比分析。结果表明:时均风速剖面形状对时均流场的影响几乎可以忽略,但对瞬态流场的计算有很大影响,工程应用中建议根据当地实测数据修正风速剖面公式;采用由预前模拟法生成的湍流作为入口边界条件进行大涡模拟得到的建筑表面风压非定常特性与实际情况最为吻合;通过高精度插值算法,预生成的入口湍流时程数据能在位于相同地貌下不同建筑绕流的大涡模拟中反复使用,在一定程度上弥补了预前模拟耗时的缺陷。