泉州中芸洲海景花园建筑群体的干扰效应研究

制作了缩尺比为1∶200的泉州中芸洲海景花园9栋高层建筑的刚性模型,在其外表面布置足够的测点进行了同步测压风洞试验。试验得到了该9栋高层建筑表面的平均风压系数和脉动风压系数。利用风洞试验得到的风荷载数据,研究了该9栋建筑的风致响应,包括位移和加速度响应。结果表明:左右或下游建筑的影响可能会增大上游建筑的背风面"吸力";泉州中芸洲海景花园9栋高层建筑相互干扰效应主要表现为"遮挡"效应,其顶部加速度响应均小于规范限值,能满足人体舒适度的相关要求。     

基于完全气动弹性模型的冷却塔风致响应风洞试验研究

风荷载是冷却塔设计的控制荷载,完全气动弹性模型风洞试验是研究其风致响应的有效途径。基于此,推导了冷却塔完全气动弹性模型相似关系并用有限元分析方法予以验证,据此相似关系设计并制作了某核电站200m高超大型冷却塔的1∶400完全气动弹性模型,并在风洞中模拟的B类风场对其风致响应进行测试,试验前对模型的动力特性进行检验。试验结果表明：完全气动弹性模型能较为精确模拟冷却塔结构的质量、刚度和阻尼相似;迎风面的风致变形较大,而其中又以喉部附近最大;背景响应占总响应的主导地位,动力放大效应不明显;风振系数值随高度的增加而减小,各控制点风振系数均值略小于DL/T 5339-2006《火力发电厂水工设计规范》规定值。     

桥梁气动自激力时域表达式的瞬态与极限特性

该文详细介绍了有理函数与阶跃函数在桥梁气动自激力时域模拟中的应用.分别对两种表达式的极限特性与瞬态特性进行了分析.理论分析与数值结果表明:阶跃函数的极限特性独立于识别参数而与桥梁断面的准定常风荷载特性相一致,经参数识别后的阶跃函数自激力表达式是准定常风荷载模型与基于颤振导数表达的自激力模型两者的统一.因此,阶跃函数自激...     

矩形超高层建筑涡激共振模型与响应研究

在经验非线性模型、Vickery-Basu模型以及广义范德波尔振子模型的基础上,针对矩形超高层建筑涡激振动的"锁定"状态,提出了两种改进的广义范德波尔振子模型,即IGVPO-1和IGVPO-2,前者适用于"锁定"风速范围内任一折算风速对应的位移响应幅值的预测,后者适用于"锁定"时最大位移响应幅值的预测.最后,结合气弹模型风洞试验测试数据,实现了对两模型中气动参数的拟合.将风洞试验测量值与理论模型预测值进行比较,结果表明:所提出的这两种理论模型均具有较高的精度.     

变电构架钢管避雷针微风振动研究

基于对不同变电构架避雷针结构的有限元建模与模态分析,对比其前十阶振动频率、振型等动力特性.利用Ruscheweyh模型结合欧洲规范对典型带支座避雷针和联合构架避雷针进行微风振动计算分析,得到每阶起振临界风速与横风向最大位移,进一步分析构架避雷针横风向涡激共振的特点.该结果对避免构架避雷针在工作频率范围内发生涡激共振及估算其涡激共振下各阶横风向最大位移有实际意义;对于风致振动下构架避雷针的结构设计、日常维护和加固改造有一定的参考意义.     

TMD等强度悬臂梁实际应用时的频率精确分析

为了确定实际应用中调谐质量阻尼器（TMD）刚度单元的梯形悬臂梁参数,建立了梯形悬臂梁频率的精确计算公式,计算了梯形等强度悬臂梁与三角形等强度悬臂梁频率的误差,利用梯形悬臂梁频率计算公式确定了TMD等强度悬臂梁的设计步骤与程序,给出了工程示例,并使用仿真软件ANSYS进行了验证。结果表明:悬臂梁自由端的宽度小于固定端宽度的12.65%时,梯形等强度悬臂梁与三角形等强度悬臂梁的频率相对误差小于5%;所用程序可以用于确定满足频率精度要求的TMD等强度悬臂梁的参数,对工程实际有较大指导意义。     

列车作用下大跨径悬索桥纵向运动响应分析方法对比研究

随着我国铁路事业的发展,近年来设计和建造了一些大跨径铁路悬索桥。悬索桥属于典型的柔性结构,加之列车荷载大、运行速度快,列车过桥时加劲梁纵向运动问题突出。准确地计算出列车过桥时梁端纵向运动响应是进行悬索桥结构设计和梁端位移控制的前提。该文通过有限元仿真,采用4种不同的分析方法,对运行列车作用下大跨径铁路悬索桥纵向运动响应特征进行对比研究。首先,分别介绍移动静载法、移动荷载法、移动质量法、车-桥动力相互作用法的计算理论及其有限元实现方法;随后,以某主跨1060m铁路悬索桥为例,分别采用4种方法进行纵向运动响应计算;最后,对4种分析方法的计算结果进行对比分析。结果表明：大跨径铁路悬索桥纵向运动分析应考虑动力效应;通过移动荷载法、移动质量法及车-桥动力相互作用法分析得到的纵向运动响应接近;采用移动荷载法进行大跨径铁路悬索桥纵向运动响应分析可以简化计算且满足计算精度要求。     

太阳电池板风荷载试验研究

太阳电池板被安装在室外采光发电,其安装位置所处的地貌类别和安装高度均千差万别,风荷载对其安全使用影响明显。对一全尺寸的电池板组模型进行风洞测压试验,得到面板上表面、下表面、净风压系数,研究电池板组端部敞开与否对面板风荷载的影响。结果表明:电池板组端部的敞开可有效地减小电池面板的平均风荷载,甚至引发整个面板承受向下的风荷载;面板所受最大吸力均发生在面板背风风向角,其中线经度方向平均风吸力分布随高度的减小而减小,面板展长方向迎风时,端部敞开时面板所受风荷载最小,以较小的吸力均匀分布,ASCE规范高估了面板分区风压系数;应用准定常理论可预估不同地貌类别,不同屋顶安装高度的电池面板脉动风荷载和极小值风荷载,其极小值风荷载与平均风荷载分布规律一致。     

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。     

连续弹性拉索风雨激振理论模型研究

假设水线与拉索表面之间存在着库仑阻尼力和线性粘滞阻尼力,建立了水线运动与拉索振动相互耦合的连续弹性拉索风雨激振理论模型。通过振型分解,获得了以拉索各阶振型表示的拉索振动方程和水线运动方程。采用龙格-库塔法对拉索和水线运动方程进行数值求解,得到了拉索和水线的响应。对计算结果的分析表明:当拉索大部分长度处于起振的敏感风速范围内时,风雨激振发生。此时水线在拉索表面形成,且大部分拉索处于竖向平均气动力系数突降区。拉索振动包含拉索多阶固有振型,且振型间相互转化。地面粗糙度指数和来流风速的大小对拉索的振幅和参振振型有重要的影响。