屋盖倾角对悬挑曲面屋盖风压特性的影响

以体育馆的悬挑曲面屋盖为研究对象,基于风洞试验测试了三种不同倾角屋盖的风压特性,对比分析了屋盖倾角对风压分布及平均、极小风压系数的影响。结果表明:屋盖倾角变化对其平均和极小风压系数的影响显著,尤其是受锥形涡或分离、再附流影响的屋盖局部区域,但风压变化规律受测点的相对位置、屋盖跨度、初始倾角等影响;三种不同倾角屋盖的最不利风压系数极值均位于屋盖角区前端,屋盖倾角渐次增大后的模型M2、M3,其最不利平均风压系数极值较模型M1分别增大7.1%、13.8%,最不利负风压系数极值较模型M1分别增大15.0%、11.0%;受锥形涡分离再附主导影响的屋盖角区,随屋盖倾角增大,其迎风边缘与再附区的风压系数整体上变化趋势一致,即最不利平均风压系数逐渐增大,最不利负风压系数先增大而后少许减小;受分离流或再附流主导影响的其他屋盖区域,其最不利平均、负风压系数随屋盖倾角变化的规律性较差,需分区单独分析。     

不同腹板开孔率下H型吊杆的气动稳定性研究

通过风洞试验,研究了宽高比B/H=2.4下,不同腹板开孔率的H型吊杆在0°～90°偏角区间内的气动稳定性.试验均在均匀流中进行,来流风为横桥向时定义为0°风偏角.节段模型试验研究发现,适度腹板开孔可减小涡激共振幅值,但不能避免H型吊杆发生涡激振动;腹板不开孔吊杆可发生弯曲驰振与扭转颤振,腹板开孔可显著提高H型吊杆弯曲驰振稳定性,但腹板开孔后在20°偏角附近存在扭转颤振失稳区间,且发生扭转颤振的偏角区间受腹板开孔大小影响明显.吊杆气弹模型试验进一步验证了H型吊杆可发生扭转颤振失稳.     

箱型吊杆的风致振动特性

该文通过风洞试验研究了箱型吊杆的风振特性,并进一步分析了紊流对吊杆气动性能的影响。箱型吊杆会发生涡振与驰振失稳,高宽比对涡振特性存在较显著影响,对改善驰振性能作用不大。紊流对箱型吊杆涡振起振风速及锁定区间有较大影响,但紊流的作用并不总是有利的。相应的数值模拟显示,紊流是通过改变结构的St数与涡脱力的大小来影响结构的涡振特性。     

串列双索气弹模型的风洞试验研究

为研究斜拉桥串列拉索或悬索桥无吊杆串列主缆在风荷载作用下的相互干扰情况,通过自行设计的拉索试验装置,对两串列拉索进行了一系列的气弹模型风洞试验.试验得到索间距W/D在5.85～20变化(W为拉索中心距,D为拉索直径),风偏角在-90°～90°范围内变化时上下游索的一些响应特性.试验观测到了明显的尾流驰振现象,且试验结果表明索间距与风偏角的变化对串列拉索是否出现尾流驰振都有明显的影响.在发生尾流驰振时,以下游索面外的振动为主,且其临界风速随索间距W/D变小而降低;在同一索间距下,0°风偏角为最不利状态,且负风偏角比正风偏角更容易发生尾流驰振.     

不同截面参数H型吊杆的气动性能

该文通过节段模型风洞试验,以7个不同截面参数的H型吊杆为对象,系统研究了翼板开孔和截面高宽比两参数分别对H型吊杆的颤振、驰振和涡振性能的影响。试验结果表明:高宽比H/B =0.417时,增大翼板开孔可明显提高H型吊杆弱轴向驰振临界风速,同时也会改善吊杆的涡振稳定性,但对扭转颤振和强轴向驰振性能无明显作用;增大高宽比可同时提高H型吊杆弱轴向和强轴向的驰振临界风速,也可显著的影响颤振和涡振特性。总的看来,增大高宽比较翼板开孔能更好的提升H型吊杆风振稳定性。     

基于位移测量的输电塔等效静风荷载研究

以输电塔气弹模型为试验对象,基于非接触式精密位移测量系统,在风洞中测量了不同风向、风速下输电塔的位移响应。采用荷载响应相关法,建立了基于输电塔气弹模型位移响应的等效静风荷载试验分析方法。结果表明:输电塔在两轴向的风振响应均以一阶模态为主,且顺风向的脉动响应要大于横风向;计算得到的输电塔顺风向等效荷载要远大于横风向,且顺风向等效荷载中平均量占优,背景次之,共振不显著;对比分析显示,该文所建立的输电塔等效静风荷载试验分析方法合理、有效。     

基于气弹模型的串列主缆气动干扰试验研究

通过气弹模型风洞试验,研究了不同间距、风偏角、风攻角及固有频率下,串列主缆间的气动干扰特性.研究发现,上游模型的干扰会导致下游模型发生面外振动为主的尾流驰振,且上游模型会跟随下游模型出现同一模态的小幅振动;随间距减小,尾流驰振临界风速相应降低;在负风偏角及正风攻角下模型更易出现尾流驰振;固有频率变大,总体上可提高尾流驰振临界风速.发生尾流驰振时,有多个模态共同参与振动,且各模态参与程度随风速增加规律性变化.模型运动轨迹为主轴在一、三象限内的椭圆振动,随风速增加主轴方向没有明显改变.最后,通过CFD数值模拟方法对试验结果合理性进行了验证.     

下击暴流风特性及其对高耸桅杆动力作用的实测分析

为了研究下击暴流的风场特性及其对高耸结构的动力作用，依据高度356 m的深圳气象观测梯度塔获取了下击暴流风记录及其加速度响应。分析了雷暴风的平均风速、湍流度及脉动风功率谱特性，并进一步研究了下击暴流作用下梯度塔的动力响应特征。分析结果表明：下击暴流风速剖面形态具有时变性，且不同时刻的风速剖面与目前常用的经验剖面均有一定的差异；雷暴过程湍流强度随高度变化规律性不显著，其脉动风功率谱与von Karman谱和Solari谱较为吻合；下击暴流作用下梯度塔的最大风振响应出现在雷暴过程的上升段而非最大风速时刻，其响应和顺风向风振系数均随高度增加而增大；风振过程中梯度塔多模态参与特征明显，且纤绳振动的影响不可忽略。     

第12届全国大学生结构设计竞赛命题与实践

第12届全国大学生结构设计竞赛以承受静载、随机选位荷载及变方向水平荷载的空间结构为题目,于2018年11月在华南理工大学顺利举办.大赛中涌现了许多优秀的结构形式,充分体现了空间结构的魅力,也展现了当代大学生的创新创造精神.本文针对此次赛事的命题及实践过程进行回顾与总结,从命题背景、命题原则、赛题概况、现场结构模型类型、柱子形式、细部构造、得分分布情况等多方面对本次赛事进行了细致的剖析,总结了赛事的优点与不足,对未来提出了建议及展望.本文对类似赛事具有较好的参考借鉴意义.     

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...