基于实用测压管路频响修正的风洞动态风压测试

通过对某厂房模型针对不同的测压管路系统在边界层流场中进行同步测压试验,对修正后的风压系数时程与目标时程进行对比分析,验证修正方法的可靠性。研究结果表明,采用风压测试技术可以获得较为准确的风压系数时程,经修正的实验结果可以用于工程实践。     

复合屋面板钢构体系风振特性试验

针对轻型屋面结构的抗风敏感性问题,采用风洞测振试验研究复合屋面板钢构体系的风振特性。在低湍流度均匀流场中,对某复合屋面板钢构体系在两种典型风攻角、4种典型风偏角和9个不同风速下的屋面板中间两个测点的风致位移响应进行测试,对动态位移时程、位移统计结果、位移响应谱和位移风振系数进行了分析。研究结果表明,在低湍流度均匀流场中,屋面板钢构体系的平均位移和均方根位移随风速增加而增大,风攻角和风偏角对屋面风振响应影响很大,最不利风向角下的位移风振系数为1.1～1.4。特征紊流是导致不同风攻角及风偏角屋面板位移均方根响应差异的主要因素,在设计中应重点关注屋面周边局部区域。     

迎风墙面多开孔结构风致内压的试验研究

为了研究建筑迎风墙面多开孔情况下的风致内压响应动力特性,由非定常伯努利方程推导了多开孔情况下内压控制方程,通过方程线性化得到了系统的等效阻尼比。对迎风面开孔面积相同的单一开孔和双开孔模型分别进行了6种不同容积下的风洞试验。研究结果表明:所推导的方程能较好的预测内压脉动。随着模型容积增加内压均值变化不大,而内压共振频率降低及等效阻尼比增加。与单一开孔相比,双开孔会增加Helmholtz共振频率以及等效阻尼比,所以在大部分风向角下,双开孔模型内外压脉动均方根之比要小于单一开孔工况。单、双开孔两种工况的最大内外压脉动均方根之比分别出现75°和60°斜风向下。     

钢筋混凝土构件受扭性能试验的教学实践

根据矩形截面钢筋混凝土构件受纯扭的力学特性,设计了钢筋混凝土受扭构件、纯扭加载方案和测试方案,并在实验教学中进行了实践。钢筋混凝土构件受扭性能试验教学项目的成功开发,使钢筋混凝土实验教学体系更为完善。     

开孔双空腔结构风致内压动力特性的研究

该文推导了开孔双空腔结构内压动力响应的方程组,得到了共振频率和等效阻尼比。对不同空腔开孔面积比和内部容积比下模型各空腔的内压动力响应进行了风洞试验。研究结果表明:两空腔结构模型进行风洞试验时空腔的内部容积,应按照原型和实验风速比平方的关系进行调整以准确模拟原型的内压脉动。含有外墙开孔的空腔(前腔)内压脉动均方根小于不含外墙开孔的空腔(后腔)。内外压均方根比会随着空腔开孔面积比的增加而增大。另外,空腔开孔面积比的增加还会导致系统共振频率升高,等效阻尼比降低。而空腔容积比的增加会使一阶共振频率升高,二阶共振频率降低,并趋向单一空腔时的Helmholtz频率。     

开孔结构内压传递方程孔口特征参数提取方法研究

对开孔结构内压传递方程孔口特征参数的影响因素和识别方法进行了系统的理论和实验研究。基于双参数内压传递方程,采用专门的实验设备考察了正弦外压的幅值和频率对于孔口特征参数的影响,从而由简谐荷载激励下参数的求解方法推广到随机荷载作用的情况。通过与不同开孔条件下参数最优解的比较来验证上述理论的可靠性,同时对该参数预测方法可能产生的误差进行了分析并给出相应的解决方法。研究结果表明该方法能较准确的预测随机荷载作用下的孔口特征参数值。     

背景孔隙对开孔结构风致内压响应的影响

通过理论分析与风洞试验研究背景孔隙对开孔结构风致内压响应的影响。利用伯努利方程导出了考虑背景孔隙的内压传播方程,通过数值算例分析了层流与紊流中背景孔隙的附加阻尼特性,并给出了紊流风场中背景孔隙对内压脉动影响的量化指标。设计制作了具有不同开孔率和背景孔隙率的低层建筑刚性模型进行边界层风洞试验,采用同步测压方法捕捉了内压稳态响应,验证了内压的空间完全相关性,试验得到的均方根内压系数与理论分析结果较为相符。研究结果表明本文推导的方程能准确的预测背景孔隙对风致内压响应的影响,能为工程抗风设计提供有效的理论依据。     

光滑圆柱风噪声的风洞试验研究

针对光滑圆柱在不同风速时的风噪声问题,建造了用于杆系结构风噪声试验的声学风洞。进行了11种直径圆柱在4种风速下的风洞试验,分析了圆柱风噪声的频谱特征和卓越频率,探讨了累计卓越声压级和卓越频带宽度等随风速和雷诺数的变化规律。结果表明:圆柱风噪声的卓越频率随着风速的增大呈线性增加,随直径的增加呈反比例降低;在试验雷诺数范围(3×10~3~1×10~5)内由卓越频率反算的斯特罗哈数约为0.20,并随着雷诺数增加呈缓慢减小趋势;圆柱的累计卓越声压级随着雷诺数的增大而增大,在雷诺数较小(3×10~4)时离散较大,在较大雷诺数时离散减小。     

开洞大型超高单层厂房墙面及排架风载体型系数研究

对不同开洞工况下的超高单层厂房模型进行风洞试验,研究不同开洞工况对厂房纵墙内外表面风压分布的影响,给出风压体型系数沿纵墙长度方向的变化规律并与规范值进行对比。试验结果表明：当山墙单一开洞时,对外风压分布影响不大;当两端山墙均开大洞时,纵墙内外表面风压沿来流方向衰减较快;山墙单一开洞会导致纵墙所受的极值风压增大,靠近开洞山墙的纵墙端部受风荷载较大,可以称之为端部效应;对山墙单一开洞厂房,纵墙在近开洞的端部区和其他区的最不利负风压（吸力）分别出现在0°（开洞墙面为正迎风面）和15°风向角;对于两端同时开洞工况,两端部区最不利负风压（吸力）出现在45°和135°风向角,非端部区则出现在150°风向角;所有工况中以较小开洞工况受力最为不利;对于迎风端部区排架水平受力最不利的工况为两端山墙都开大洞的情况。     

开孔结构内压传递方程的适用性分析

为了研究单一开孔结构内压的传播机理,采用理论推导结合模型实验提出内压传递方程的新形式.考虑到国外学者提出的方程普遍存在低估孔口阻尼值这一不足,从N-S方程出发结合层流边界层理论,推导单一开口结构内外压传递的方程.对6种不同开孔条件下的模型进行扬声器激振试验,以获得内压时程曲线.通过拟合实测内压曲线,来考察不同方程的适用性.研究结果表明,所推导的新方程与国外学者提出的方程相比能够准确地预测开孔模型内压幅值和阻尼.