极端海况下半潜式浮式风机运动响应与系泊响应

以OC4-DeepCwind半潜式浮式风机为研究对象,利用ANSYS AQWA软件,通过时域耦合法模拟不同海况,在受到波浪、风、流载荷联合作用下,风机的动力响应和系泊响应,讨论极端海况对风机的影响。结果表明,与正常海况相比,极端海况下风机锚链张力的波动范围明显增大,相对最大值为正常海况下的4.98倍,影响系泊系统的稳定性;极端海况下风机卧链长度的相对最小值为正常海况下的1.75%,仅为4.21 m,与荷载作用方向一致的风机锚链变化较为剧烈,为风机的主承载锚链;极端海况下风机的纵荡、垂荡运动均有所增加,相对最大值分别为正常海况下的15.95倍、1.82倍,纵摇偏转变化到最大4.95°,其余方向变化较小,风机重心发生10.19 m的偏移,影响风机的稳定性,干扰风机的正常运行。     

高层建筑不同平面结构形式的风效应影响分析

通过对四种不同类型的高层建筑平面结构形式在风荷载作用下的风荷载标准值的计算对比分析,对高层建筑平面结构布置方法提出了一些改进意见,从而达到在高层建筑设计和概念设计阶段不低估设计基准期内不同平面结构形式的风荷载效应。     

下击暴流作用下定日镜表面风压数值模拟研究

为了研究下击暴流作用下塔式太阳能定日镜表面的风压分布特征,文章采用计算流体动力学方法对下击暴流作用下,不同径向位置和不同工作俯仰角的定日镜表面风压进行了数值模拟,并将模拟结果与大气边界层近地风作用下定日镜表面的风压特性进行了比较分析。分析结果表明:当定日镜正常工作时,下击暴流作用下,迎风面风压呈现出中间高两边低的分布趋势,风压峰值位于定日镜中部,背风面风压中间低两边高;随着俯仰角逐渐增大,下击暴流作用下,定日镜迎风面压力峰值中心从定日镜下边缘逐渐上移,最大压力值和高压区范围也逐渐增大,背风面负压值逐渐减小且谷值中心逐渐下移;与常规风相比,下击暴流作用下,定日镜表面风压受径向距离影响明显,当镜面垂直于地面时,定日镜迎风面和背风面表面风压随着定日镜与下击暴流风暴中心之间径向距离的增大而减小;在定日镜抗雷暴下击暴流强风的设计过程中,须要考虑下击暴流和常规风的速度场、气压场的不同,及其所导致的定日镜表面风压分布特征的变化。     

我国龙卷风灾害风险区划研究

为研究龙卷风对我国各地的灾害影响,通过收集我国龙卷风灾情统计资料,建立了龙卷风灾害风险层次分析结构模型,开展了龙卷风灾害风险的区域划分研究。研究结果表明,夏季为我国龙卷风的高发期,全年约2/3龙卷风灾害发生在6～8月,发生在春季的龙卷风灾害约占总次数的1/3;我国龙卷风灾害发生的频率较高的地区是江苏省和广东省,其次是黑龙江省、山东省、内蒙古自治区和安徽省,统计期内上述省份的龙卷风发生次数之和超过龙卷风发生总次数的61.2%;根据龙卷风灾害风险度结果可将全国划分成龙卷风灾害四个等级风险区,其中最高风险区分布在华东地区,较高风险区分布在华中和华南地区。     

基于能量法的下击暴流作用下输电塔线体系失效 倒塌研究

对下击暴流作用下的输电塔线体系进行了基于能量法的失效倒塌分析。采用ABAQUS软件建立了 “一塔两线” 的输电塔体系有限元模型; 基于改进的OBV模型的时变平均风速模拟方法,推导并得到了输电塔及导线各节点的下击暴流风速时程曲线; 采用基于特征能量的动力稳定性判别方法对塔线体系在3个不同风速的下击暴流动力工况时的响应进行分析,确定了下击暴流作用下输电塔失效的时刻,探讨了大跨越输电塔线体系的失效倒塌机制。结果表明:采用能量法对结构体系进行分析时,最后一次特征能量超过输入能量的时刻即为结构的失效时刻; 基于能量法对下击暴流作用下的输电塔线体系进行分析,可以快速准确地判断输电塔线体系整体失稳倒塌的时刻,具有较强的工程实用价值; 在倒塌时刻,主材失稳引发的薄弱区域杆件部分失效会导致输电塔的整体失稳,最终使结构失效倒塌。     

考虑损伤的输电塔下击暴流作用下的结构安全评定模型

输电塔为高耸结构,具有柔度大、阻尼小的特点,对风载荷非常敏感,易发生振动疲劳损伤和极端条件下的倒塌破坏。因输电塔在下击暴流作用下的倒塌事故近年来屡见不鲜,故对在役输电塔结构进行下击暴流作用下的安全评定显得非常重要。根据已有的资料归纳出下击暴流的风暴特征,并从风工程的角度确定了下击暴流的风载荷值。为了模拟输电塔在役状态,分别对其可能出现的螺栓脱落、拉杆塑性疲劳断裂、压杆失稳3种损伤进行了ANSYS有限元分析,进而得出考虑损伤的输电塔有限元模型,为输电塔安全性研究提供参考。     

高层建筑不同平面结构形式的风效应影响分析

通过对四种不同类型的高层建筑平面结构形式在风荷载作用下的风荷载标准值的计算对比分析，对高层建筑平面结构布置方法提出了一些改进意见，从而达到在高层建筑建筑设计和概念设计阶段不低估设计基准期内不同平面结构形式的风荷载效应。     

基础隔震建筑的全寿命经济评价的研究

基础隔震是目前发展较为成熟的建筑抗震方法之一。在回顾建筑结构全寿命预期成本控制的概念和发展的基础上,提出了基于全寿命的基础隔震建筑的经济评价模型,该模型包含了基础隔震建筑的全寿命费用基本构成,并着重考虑了同非隔震建筑相比在技术经济方面的变化。最后利用提出的经济评价模型对一个工程实例进行了分析评价。研究结果表明,采取基础隔震的建筑不会带来开发成本的大量增加,相反,其综合经济效益得到明显提升。     

支撑结构对定日镜绕流风场特性的影响分析

为了研究塔式太阳能定日镜绕流风场的各项特性,文章采用计算流体动力学方法对定日镜绕流风场的分布情况进行数值模拟,并通过模拟结果分析了定日镜绕流风场的分布特征及其产生的原因。分析结果表明:来流冲击定日镜后,滞点位置以下的部分流体经定日镜和地面之间的窄隙流出,形成狭管效应并在定日镜背后近地面处产生流动加速区;绕流至定日镜背面的流体在定日镜面板与支撑立柱之间产生二次钝体绕流,在定日镜和立柱之间形成分布情况比较复杂的风场;来流在定日镜背后形成的上、下两个方向相反的涡结构,这是沿来流方向从定日镜背面至远端近地面的大范围高风速区域产生的主要原因。