用于结构风致疲劳分析的风速风向联合分布函数研究

风速风向联合分布是风荷载基本的特征之一,在进行结构风振疲劳寿命或者风振可靠性分析时,需要先求得建筑结构所在位置处的风速风向联合分布函数.本文在已有研究的基础上对风速风向联合分布函数进行进一步研究.根据气象站位置和建筑物位置处梯度风速相同,并假设以上两个位置处风向相同,提出了由气象站位置处的风速风向联合分布函数得到建筑物位置处联合分布函数的方法.本文以广州气象站测得的气象资料作为分析实例,所得的结果可为结构风振疲劳寿命或者可靠性分析提供参考.     

居住区热岛模拟方法及影响因素分析研究

总结和分析了目前热岛强度的研究概况、存在的问题以及数值模拟要点。并采用CFD模拟技术,分析了住区热岛强度的影响因子的影响情况,重点考虑了建筑室内风速、下垫面及建筑围护结构表面的反射特性、人为排热量以及树木特性等因子对住区热岛强度的影响情况。结果表明,住区热岛强度随着室外风速的增大以及树木叶面密度的增大而大致呈线性关系减小,随着下垫面和建筑表面反射率的增大而大致呈对数规律增大,以及随着人为排热量的增大而大致呈线性关系增大。     

风速风向对风机塔筒结构动力响应和疲劳寿命的影响

基于气象站的观测数据,推导得到某1.25MW风机位置处的风速风向联合分布函数,对风机塔筒结构的风致响应和疲劳寿命进行计算,将计算结果与现场实测结果进行对比,系统研究了风速风向对风机塔筒结构动力响应和疲劳寿命的影响。结果表明:风向对顺风向和横风向位移响应的影响规律不一致,且风向对塔筒结构的疲劳累积损伤影响较大,在风向出现概率较大的区间产生的疲劳累积损伤较大。与考虑风向角下得到的疲劳寿命相比,不考虑风向角影响的疲劳寿命偏小。为了兼顾风机结构设计的可靠性和经济性要求,需考虑风向对风机塔筒结构疲劳寿命的影响。     

佛山地区考虑风向影响的基本风速统计分析

基于南海气象站的气象资料,首先对三种极值分布的参数进行估计,并对三种极值分布进行线性相关性检验,得出南海气象站风速极值分布更接近Weibull分布;其次对Weibull分布参数的谐波函数拟合曲线,得到任意风向角下的分布参数;最后分析各风向角下的基本风速;所得到的结果可为建筑结构抗风设计提供参考.     

邵阳市城市热岛效应研究

通过对邵阳市区城、郊57个特征点气温的测量,运用Arcgis,SPSS等专业软件对气温数据进行了分析,发现邵阳市热岛效应的存在,并进一步作出邵阳市城市热岛效果分布图、热岛强度图,据此分析了邵阳市热岛的时空分布特点和局部小气候特征,探究了热岛的形成机制及其对邵阳市所产生的影响,提出了切实可行的缓解邵阳市城市热岛效应的对策与建议。     

基于风速风向联合分布理论的梁桥风荷载分析

由于桥梁结构通常作为一种大型结构,顺桥向与横桥向尺寸、刚度以及动力特性都存在较大的差异,所以风荷载从桥梁的不同方向作用于结构上,荷载效应会产生较大的差异.本文以风速风向联合分布法为理论基础,基于近10年来新疆木垒地区风速风向数据资料,得到采用三种不同的概率分布模型计算得到的木垒地区不同风向不同重现期内的基本风速.通过从...     

风速随高度变化对Low-E玻璃传热系数的影响

本文主要研究不同高度的风速对不同朝向的高层建筑纯幕墙的玻璃传热系数U的影响。采用玻璃专用软件Window5．0,分析了不同高度、不同方向的风对普通玻璃、单层Low-E玻璃和双层Low-E玻璃U值的影响。通过研究发现,随高度增加风速增大,U变大;建筑物迎风面和侧面U值随高度增大变化较快,背风面几乎没有什么变化。最后针对北京为迎接2008年奥运会将建造高度为249．9m的银泰中心,提出了玻璃幕墙的建设方案。     

考虑风速风向联合分布的双坡屋面风致疲劳研究

为研究风荷载作用下大跨度低矮建筑金属屋面板的疲劳损伤分布规律,以坡度为1/60的双坡屋面建筑为研究对象,基于1975～2019年间的风速风向数据,研究了双坡屋面板50年重现期的疲劳损伤累积值。采用Gumbel分布描述日极值风速分布,混合Von Mises分布描述风向分布,并用单参数Archimedean Copula函数描述二者的相关性,得到了风速风向的联合分布; 基于双坡屋面的测压风洞试验结果,考虑连续变化风速和离散风向角对疲劳寿命的影响,研究了金属屋面板的疲劳损伤累积值。结果表明:双坡屋面板疲劳损伤与主导风向、屋面位置等因素密切相关,位于主导风向处的迎风屋檐、边角等气流分离位置的疲劳损伤累积值远大于其他区域; 良态风环境下,该双坡屋面金属屋面板50年风致疲劳损伤累积值最大可达0.746,风荷载可引起迎风屋檐、边角位置金属屋面板的疲劳破坏; 对于金属屋面板而言,风致疲劳破坏是引发风揭事故的巨大隐患,应高度重视。     

风速风向联合分布的平均风统计分析

本文提出了基于最小二乘法原理的考虑风速风向联合分布的平均风实用统计分析方法,并应用这一方法对上海地区的平均风进行了统计分析,阐述了考虑风速风向联合分布的必要性。     

横风向共振研究及抗风计算

本文根据横风向共振产生的机理,检验了厦门国际会展中心中心大楼横风向共振的可能性,并推出了横风向共振响应的计算公式;研究结果表明,前三个振型可能发生横风向共振     

减弱热岛强度的城市形态布局关键参数与响应机制

基于天津市1992—2013年7景夏季TM遥感影像,分别提取城市形态与反演城市热岛强度,利用ArcGIS与MATLAB等大数据分析计算软件,定量研究城市形态布局与热岛强度的响应机制与参数曲线,提出了热岛强度双指标测度的概念算法,即最高热岛升温和热岛升温总量。结果表明:热岛强度随着城市形态面积的增大而上升,总体上城市形态总面积与最高热岛升温、热岛升温总量都呈线性关系;城市形态离散度和临近度,与最高热岛升温不存在明显相关性,而与热岛升温总量呈线性关系;斑块面积与热岛强度呈正相关,50km2以上的斑块,面积与最高热岛升温呈线性关系,与热岛升温总量呈二次曲线关系;周长面积比与热岛强度呈负相关,与最高热岛升温成S曲线关系,当介于[0.005,0.04]时则与最高热岛升温呈四次曲线关系;斑块分维数与热岛强度呈正相关关系,与最高热岛升温呈线性关系,与热岛升温总量呈三次曲线关系。     

外界风速和风向对某中庭自然排烟影响的FDS模拟研究

从理论层面探讨了外界风的风向与风速对中庭自然排烟的影响,以此来探索中庭建筑采用自然排烟的可行性。主要技术手段是通过FDS模拟计算,分别从风速大小和风向两个角度研究影响的机制。结果发现,当风速超过一定数值后,排烟效果才会明显增强,而且存在一个排烟效果最好的适中数值;当外界风向垂直掠过天窗对外方向时,会导致自然排烟的失效。     

上海城市热岛效应与绿地系统建设研究

上海作为我国东部沿海城市化高度发达的城市,其城市热岛效应在近年来有减弱的趋势。该文分析了这一趋势与近年来上海城市绿地建设的关系,提出了减轻热岛效应的城市绿地建设措施,并对上海市绿地系统的构建作了初步探讨。     

上海建筑楼顶风能资源的初步调查研究

研究了上海建筑楼顶风速与气象站数据的相关性。通过测试上海市同济大学嘉定校区和杨浦校区的某些高楼屋顶的24 h风速数据,将之与嘉定校区中德学院小型气象站的气象数据,以及上海徐家汇地区10 m高度测风塔上的气象数据进行对比,分析了上海市楼顶风速特点。经过比较,发现位于郊区的嘉定校区低层建筑楼顶的风速情况均可使用中德学院气象站的风速代替,但是高层建筑的风速情况还需进一步研究。而杨浦校区处于市区,地形复杂,各楼顶的风速不能以气象站的风速来估算,因此市区气象站的和各楼的风速相关性还有待进一步研究。     

重庆某住宅小区热岛强度模拟分析

CFD（计算流体动力学）技术在建筑领域得到了越来越广泛的应用,例如我国《绿色建筑评价标准》（GB／T50378—2006）里对住区热岛强度的规定需要通过CFD技术进行模拟分析来进行验证。本文以重庆某住宅小区为例．运用PHOENICS2011软件对具有复杂下垫面的小区热岛强度相应进行了模拟计算,为优化住区热环境提供参考。     

墙表换热系数与风速风向的关系

用实验测量了不同风速、风向下的温差和热流数据，给出了从实测温差和热流中提取表面换热系数的辨识方法，分析了风速、风向对墙体表面换热系数的影响，并最终得到了墙体表面换热系数随风速、风向变化的关系武。     

广州市单体建筑室外微气候热环境研究

为了研究夏季广州市小区单体建筑周围热环境规律,本文以广州大学生活区某宿舍楼单体为研究对象,在其周围选取了具有代表性(不同方位及处于不同周围环境)的6个测点,逐时测量9:26～18:36时间段内的温湿度、风速、下垫面温度及辐射热流密度等热环境参数,通过对数据的整理分析,发现单体建筑周围热环境与太阳辐射强度、风速、风向、建筑遮挡作用、下垫面性质及周围环境等因素存在着一定的关系,辐射热流密度随下垫面表面温度的增大而增大.本文同时关注了热岛现象,为进一步研究小区微气候提供了实验依据.     

城市热岛效应研究进展

城市中大面积且连续的硬质下垫面是近地表热环境恶化的重要原因之一,下垫面反照率的增加通常能使地表环境变得凉爽。通过研究下垫面热环境特征与环境温度的关系,可以为缓解城市地表升温提供理论依据。

以北京奥林匹克公园中心区广场为例,实测6种典型下垫面（沥青、透水混凝土、砖、花岗岩、砾石、草地）的地表温度,对下垫面热环境特征及温度区间进行相关性研究,并结合ENVI-met数值模拟法探究整体反照率对热环境的具体影响。

硬质下垫面在四季均能加热空气,在相同环境条件下,所有参与研究的硬质下垫面中沥青最热,花岗岩最凉爽;在不同下垫面类型中,颜色深浅对表面温度的影响高于材料类型与表面粗糙程度差异的影响;在单日内不同的测试时间段,日温度均值较低的深色下垫面在某一时刻的瞬时温度可能会高于日温度均值较高的浅色下垫面;在一定区间内增加场地整体反照率可有效降温,场地温度降幅随反照率上升呈先升后降的单峰趋势,且研究区域内整体反照率约为0.56时热环境改善效益最佳。

提出硬质下垫面材料选择及设置建议,为北京公共空间硬质下垫面设计提供参考和依据。

     

影响不对称支撑圆形钢天线风致疲劳寿命的因素

在求得结构不同风向、风速下风致响应以及结构所在位置处的风速风向联合分布函数的基础上,基于经典的疲劳累积损伤理论,对一实际不对称支撑圆形截面钢结构进行风致疲劳寿命估计。通过实例分析的结果,讨论了风向、结构表面粗糙度、涡激共振以及平均风速等重要因素对结构风致疲劳寿命的影响。计算结果表明:1)风向对结构的风致疲劳累积损伤影响较大,在出现概率大的风向区间内造成的疲劳累积损伤较大;2)结构表面粗糙度对结构的风致疲劳寿命影响也较大,疲劳寿命随着表面粗糙度的增加而减小;3)涡激共振对结构的疲劳寿命有一定的影响,在计算结构的风致疲劳寿命时,不应该忽略涡激共振的影响;4)平均风荷载对结构的风致疲劳寿命影响较小。