突然开孔结构风致瞬态内压极值研究

基于经典内压控制方程,对特定开孔时刻下的瞬态内压峰值响应进行了详细研究,分析孔口开启时间对结构瞬态内压峰值的影响。提出突然开孔结构瞬态内压极值的估算方法,并与精确算法进行对比。结果表明:门窗开启时刻的外压值越大,瞬态内压峰值越大,但两者最大值之间存在着一定的时差;瞬态内压极值与外压达极值时的瞬态内压峰值之间的比值可用放大因子G=1.17来描述;提出的极值计算方法能有效地估算突然开孔结构瞬态内压极值。     

柱壳屋盖的等效静风荷载

根据弹性恢复力的模态展开式和计算响应的拟静力公式导出产生屋盖结构最大峰值响应的等效静风荷载。给出两种计算等效静风荷载的途径,一种表示为模态等效静风荷载的加权组合,另一种表示为背景分量与共振分量的加权组合。利用同步多点压力扫描技术对一个柱壳屋盖结构进行了风洞试验。采用完全二次型组合法(CQC法)和平方总和开方法(SRSS法)计算了不同风向角下竖向位移的峰值响应,说明了模态耦合的影响。将两种途径计算的柱壳屋盖等效静风荷载分布与平均风荷载分布作了比较,分析了相应的峰值响应与平均响应。分析结果表明:许多结点的等效静风荷载远大于平均风荷载,而且脉动风效应和共振效应也应引起重视。     

大跨屋盖的包络等效静风荷载

根据大跨屋盖不同等效目标的静风荷载分析,提出包络等效静风荷载的概念和估算方法.比较了不同等效目标的等效静风荷载产生的屋盖节点竖向位移峰值响应以及杆件内力峰值响应,说明包络等效静风荷载产生的各种响应与实际可能出现的最不利情况比较接近,因而能较全面地反映大跨屋盖结构风振响应的特征.而且还根据柱壳屋盖风洞试验结果分析了杆件内力响应背景分量和共振分量的模态分布,讨论了不同结构刚度对杆件内力共振响应及背景响应的影响.     

基于SYM小波的多点风压信号预处理方法及其应用

本文在对几类小波基的降噪效果进行分析的基础上,确定了一种小波降噪方案,将其应用到典型大跨与高层结构风洞试验同步测压信号的预处理,分析了仪器噪声对极值风压、风致位移和加速度响应计算结果的影响。结果表明：symN小波为风压信号预处理的最优小波基,通过调整其消失矩阶数可以分别获得不同信噪比信号的最佳降噪效果。对于一体育场屋盖,仪器噪声对最大峰值负压估计的影响较小,但会不同程度地高估大跨度屋盖结构的位移响应,仪器噪声会使得位移的共振和背景分量分别被高估7.69%和70.6%,并最终使总响应被高估16.96%。对于某439m高的超高层建筑结构,较长重现期风速作用下结构风致响应的计算受仪器噪声影响相对较小;但对于较短重现期风速来说,噪声对建筑顶部峰值加速度响应估算的影响依然不容忽视,采用有效的减噪措施可以提高风致峰值加速度的估算精度。     

低矮房屋瞬态内压的风洞试验研究

设计一种新的试验方法模拟低矮房屋模型的门窗突然开启过程,在边界层风洞中采用高速同步压力扫描系统对模型开孔的瞬态内压响应进行了试验研究,发现了有别于已有试验研究结论的结果并由内压传播理论所定性验证。试验考虑了开孔率和背景孔隙率对风致瞬态峰值内压的影响,结果表明:门窗突然开启的过冲比(定义为瞬态峰值内压系数和稳态峰值内压系数之比)随开孔率的增大而增加,对于气密性较好的房屋由试验得到的过冲比在1.17～1.34之间,而理论计算的过冲比则更大,相应稳态峰值内压随开孔率的变化相对较小。过冲比随背景孔隙的增大而下降,当背景孔隙率达到0.2%时,瞬时过冲现象消失。     

下击暴流风场的大气边界层风洞模拟研究

使用可调导流板、挡板和粗糙元,在大气边界层风洞内实现了对1∶300和1∶600两种流场比例下击暴流风场的模拟,并与经典的理论剖面进行对比,对模型区域范围内风场的水平和竖向风速分布进行了较为详细的考察,在此基础上研究了一大跨度圆柱形屋盖在所模拟的下击暴流风场的风压系数分布特征,并与GB 50009-2001的B类地貌风场的结果进行比较。结果显示,所模拟的两种比例的下击暴流水平风剖面与理论值吻合较好,模拟出的下击暴流的竖向风剖面在一定高度范围内与水平风剖面有着相似的分布规律,且在模型区域具有较好的稳定性。圆柱形屋盖模型的试验结果表明,该屋盖在下击暴流风场测得的平均风压系数分布和B类地貌风场的结果非常接近,但极值风压系数小于B类地貌风场的试验结果。     

小波降噪在测压试验中的应用研究

风洞试验是进行结构风致响应分析的主要手段之一。然而由于测压系统中本身包含的仪器噪声成分,可能会造成采样信号的失真,从而影响风致响应计算结果的精确性。所以对测压信号进行去噪处理具有重要的应用意义。文章提出了一种小波去噪方案,通过对理论计算模型下叠加了白噪声的风速时程下进行了去噪处理,验证了该方案的可行性。     

复合绝缘子伞套间粘接结构性能

为了确保伞套间粘接性能,选用特制的粘合剂,采用半机械化套粘伞裙装置,把自动打磨好内口表面的,与护套采用过盈配合的,按内外绝缘强度差1倍所确定内口长度的伞裙套粘在护套上以保证伞套间粘接部位实现硅氧烷分子交链完全,补强剂颗粒表面羟基及分子间范德华力利用充分,没有较大的填充剂颗粒存在的界面,使界面具有较高的机械强度和良好的绝缘性能。伞套间的过盈配合在相应部位所出现的弹变,因其体形网状分子结构中和硅氧烷分子螺旋状态的存在,其蠕变性能极为缓慢,应力松弛现象几乎不存在,伞套间粘接性能是可靠的。