大跨度斜拉桥风洞试验和计算分析的一致性研究

为考查大跨度斜拉桥风洞试验和计算分析两种研究方法间的一致性,以宜宾长江大桥为工程背景,针对该桥最大单悬臂状态,采用有限元方法分析结构静风响应,采用频域随机振动分析方法计算结构的抖振响应,并将计算分析得到的静风响应和抖振响应与气弹模型风洞试验结果进行对比分析,讨论了计算分析和风洞试验两种研究方法各自的精度以及两者间存在差异的原因。研究表明:对于较为显著的响应,两种方法的分析结果在总体上是一致的。     

基于CFD方法的地面光伏阵列风压时程特性研究

风荷载是光伏支架最主要的设计荷载之一,目前对于屋顶上的光伏支架取值尚没有统一的标准。通过刚性模型测压风洞试验的方法,对不同女儿墙高度下平屋面阵列光伏板上风荷载分布进行分析。结果表明：对于平屋面上光伏板,无女儿墙时,光伏板的整体体型系数距离屋面边缘越近所承受的风荷载越大;女儿墙高度的增加可以有效减小平屋面光伏板所受到的风吸力。当女儿墙高度大约为0.42倍的光伏板高度时,其最大负压对应的折减系数可以达到50%以上;当女儿墙高度大于该高度后,女儿墙高度的增加对减小光伏板的风荷载效应趋于稳定。     

海鸥300飞机尾旋特性风洞试验研究

为研究海鸥300飞机尾旋特性,在Φ5m立式风洞进行不同襟翼构型、不同重心位置、起落架收起/放下的相互组合状态的风洞试验。试验研究结果表明,海鸥300飞机能够在不超过一圈附加旋转中从单圈尾旋或者3秒尾旋(取时间长者)中改出。标准改出动作可以满足所有构型及重心情况下的尾旋改出要求,且操作简单,是一种最优的尾旋改出方法。     

A Ducted Fan MAV Anti-torque Control System

The UAVs （unmanned aerial vehicles） exist in various sizes. One of the most interesting niches concerns the UAVs of moderate size （〈 1 m）, also called MAVs （micro air vehicles）. An aerodynamic study of the ULB （Universite Libre de Bruxelles） developed a ducted rotor MAV using the results of full-scale wind tunnel tests that allowed the determination of the platform speed envelope, the power requirements and the endurance characteristics for ISA sea level conditions. Although the ULB MAV appears similar to other ducted-rotor concepts, it fundamentally differs from them as it uses the downwash of a single rotor to compensate the electric motor main rotor torque and to achieve full control around the roll, pitch and yaw axes. This paper explains in detail the components layout of the MAV and the aerodynamic characteristics of the anti-torque blades.     

典型平面角钢桁架静风力风洞试验研究

平面桁架是构成空间桁架的基础,广泛地用于房屋建筑、桥梁、起重机、钢塔等工程结构中。以4种典型单片角钢桁架为研究对象,通过高频动态天平测力风洞试验,研究了风速、风向、杆件布置形式和挡风系数等参数对平面角钢桁架静风力的影响。研究结果表明：平面桁架垂直迎风(0°风向)时,阻力系数值最大,约为1.8;升力系数极值为-1.0,出现在25°风向,与同风向下阻力系数值比较,升力系数的影响不能忽略。风速的变化、杆件布置形式和结构挡风系数对研究的四种典型平面桁架(挡风系数Ф∈［0.21, 0.52］)风力系数影响较小。平面桁架的静力折算高度约为总高度的一半,风向、杆件分布形式和挡风系数等参数对折算高度的影响可以忽略。此外,常用规范中并未考虑平面角钢桁架风力系数随风向的变化,为此,基于试验结果,构建了平面桁架角度风系数公式,并对参数进行了拟合,二者吻合较好。     

3栋典型超高层建筑气动荷载特性及风振控制措施

广州西塔(GWT)、深圳京基100(KK100)和天津高银117大楼(TJ117)是位于不同地域和外形特征不同的超高层建筑,其建筑高度分别为432.00、441.80 m和596.25 m,风荷载和居住者的舒适性是影响这3栋建筑结构设计的重要因素。采用模型的风洞试验方法分析对比这3栋超高层建筑的气动荷载特性,采用局部空气动力学措施(LAS)对其风振响应和风致荷载进行控制,并和采用调质阻尼器(TMD)方法的控制效果进行比较。结果表明：TJ117具有最佳的气动外形,GWT相比最差是由于其在敏感风向斯托罗哈数最高导致在100 a重现期风速处于涡激共振状态,从而使得采用LAS在GWT上的减振效果最好,且在控制风致荷载上LAS的控制效果甚至要略好于TMD方法,LAS对于GWT的10 a重现期加速度的控制在无干扰情况下可以接近TMD的控制效果,即使受到东塔干扰作用,其控制效果仍可达到TMD控制效果的40.5%,相比TMD实施所需的高成本,LAS是一种较为经济易行的方法。     

强风作用楔形超高层建筑的局部气动抗风措施研究

在边界层风洞中对4栋缩尺比为1∶600、高546 m的等截面、沿高度渐缩和切角的正方形平面高层建筑模型,以及对这些建筑的3个不同高度设备层角区进行敞开处理(局部气动措施)后的瞬态风压分布进行同步测压试验。对结构表面脉动风压场的分布特性、气动荷载沿高度分布、频域相干性、基底气动弯矩功率谱密度以及基底弯矩响应等进行详细分析比较。结果显示:局部气动措施可以显著消减横风向漩涡脱落频率附近的气动弯矩功率谱密度值,且对于平面切角后气动弯矩谱和漩涡脱落有关的残余能量部分同样有较为显著的消减效果,所采取的局部气动措施宜选在脉动风压场分布较强的结构中上部位置,建议选在0.6~0.8倍结构高度之间。风振计算结果显示在3个设备层角区均敞开的情况下可以分别使4栋建筑的100年重现期的横风向风致峰值基底弯矩减少25.7%、21.0%、24.9%和15.5%,且在结构实际自振周期与有限元分析得到的自振周期之比在0.60~1.35范围内时,所采取措施对建筑结构风致荷载消减效果在10%~32%之间。     

正菱形双塔楼高层建筑风荷载分布特征

通过风洞试验来研究正菱形双塔楼建筑的风荷载。根据设计软件特点,为将实验结果直接被设计软件所使用,将风压沿截面进行积分求出沿轴线和沿顺风向、横风向的合力,获得轴线整体体型系数,顺风向整体体型系数。同时将整体体型系数与单幢塔楼体型系数进行比较。     

尾流受扰下复杂体形高层建筑的风压分布特性

本文结合汕头粤东信息大厦的风洞试验,详细分析了复杂结构断面建筑物在其尾流受到下游结构干扰下的风压分布特性。试验表明:处于受扰物体尾流边界上的施扰物体可以降低来流在受扰物体上的分离速度,从而使最大负压系数降低。当施扰物体处于被扰物体尾流边界的某些位置时,被扰物体表面的最大负压系数受到显著影响,最多可降低45%。文中还对典型断面结构进行了进一步的试验研究,在验证以上的结论同时,试验结果也显示,施扰建筑位于被扰结构临近的较大区域,其风压增大15%以上,最大可增大39%。本文所得的一些结论可为相应的工程提供参考。     

高层建筑等效风荷载风洞试验研究

分析了某高层建筑的多通道同步测压风洞试验。利用随机振动理论计算了结构等效静力风荷载,分析了风荷载随风向的变化关系,计算了结构顶部峰值加速度响应,对居住者舒适度进行了评价。