复杂造型桥塔风荷载的数值风洞模拟

随着人们对桥梁结构美学的广泛关注,某些缆索承重桥梁的桥塔造型日趋复杂化。针对某双索面悬索桥的桥塔,通过规范和数值风洞技术两种方法对该桥塔所承受的横桥向和顺桥向风荷载进行了研究,采用计算流体力学方法模拟了桥塔周围的三维流场。根据桥塔的造型变化将其分为16个分块,获得了不同风向角下各分块的体型系数。运用有限元软件ANSYS建立了该桥塔的三维空间模型,采用已获得的体型系数对该桥塔施加风荷载,对不同方法下桥塔的内力和位移进行了计算。结果比较表明,对于复杂造型桥塔,规范方法无法考虑复杂桥塔截面以及塔柱之间的相互影响,计算结果误差较大。采用数值风洞技术对复杂造型桥塔进行三维绕流模拟,是获得其桥塔风荷载的重要途径。     

河南电视塔体形系数CFD数值模拟及随机风振响应数值分析(II)

建立电视塔的风振内力响应计算有限元模型,基于谐波合成法数值生成电视塔各分段的风波时程,采用ANSYS结构分析程序数值计算各风偏角下结构的动力响应,确定该电视塔不同高度上的风致振动位移响应、内力响应,给出了基于位移等效的动力放大系数与基于内力等效的动力放大系数。     

河南电视塔体形系数CFD数值模拟及随机风振响应数值分析(I)

采用CFD技术数值模拟了电视塔各分段上的绕流流场,获取了各分段上的体形系数、速度场及表面压力分布。各分段的绕流迹线显示各分段存在严重的流动分离;各分段上的体形系数的计算值与各相应的刚体模型风洞试验值比较显示,两者吻合得很好,进一步说明在类似具有复杂外形的高耸建筑物抗风初步设计阶段采用CFD技术进行流场计算以获取结构设计用的抗风参数是可行的。     

河南电视塔体形系数CFD数值模拟及随机风振响应数值分析（Ⅱ）

建立电视塔的风振内力响应计算有限元模型,基于谐波合成法数值生成电视塔各分段的风波时程,采用ANSYS结构分析程序数值计算各风偏角下结构的动力响应,确定该电视塔不同高度上的风致振动位移响应、内力响应,给出了基于位移等效的动力放大系数与基于内力等效的动力放大系数.     

搜索平板颤振临界风速的追赶法

基于平板颤振理论,建立了用于确定含有8个颤振导数的平板颤振临界风速的双参数优化模型;提出了搜索该优化模型最优解的追赶法,该方法融合随机遍历性和反馈功能来快速获得最优目标。经算例验证,基于优化模型的追赶法计算简便,精度令人满意,为平板颤振参数的计算提供了新的有效途径。借助追赶法的强健性,能够方便地绘出平板颤振临界折算风速和当量频率的诺模图。     

确定桥梁模型颤振临界风速的实用方法

建立了根据18个颤振导数求解三自由度颤振方程,搜索颤振临界风速的双参数优化模型;将苏通大桥、荆沙大桥和苏拉马都大桥主梁颤振导数代入该优化模型,搜索得到了各自颤振临界风速,并与风洞试验实测及复模态颤振分析结果进行对比,分析了引起差异的主要原因.分析了系统质量、质量惯矩和阻尼对荆沙大桥颤振临界风速的影响;分析了18个颤振导数对苏拉马都大桥颤振临界风速的影响.分析结果表明:双参数优化模型为评价颤振导数的识别精度和定性分析颤振临界风速对颤振导数的敏感性提供了一种有效途径,颤振导鼿*3,A*1,A*2对苏拉马都大桥颤振风速影响较为显著, P*1(I=1～6)对颤振风速影响不明显.     

土木工程专业学生学习现状与专业实践能力培养

结合从事的本科和研究生教学经历和亲身体会,分析了在大土木宽口径背景下本科生的学习状态,总结了本科生就业后面临的不同处境;结合本科生毕业后的相关调查统计,分析了目前土木工程专业知识水平与再教育方法,分别站在学生(毕业生)、用人单位和高校角度提出了不同的处理思路和对策,希望能给土木工程专业教育提供参考。     

基于EMD处理信号的桥梁颤振导数识别

桥梁风洞试验采集信号都不可避免地被噪声污染,并且具有一定的非平稳性,因此导致桥梁颤振导数识别精度降低.为了提高识别精度,基于经验模态分方法分离信号固有模态函数,消除了高频噪声和低频非平稳趋势项.基于原始采集信号及由经验模态分解处理后的信号采用随机搜索方法识别了苏通大桥节段模型颤振导数,两种情况下的识别结果差异不容忽略.分析结果表明,经验模态分解是提高桥梁颤振导数识别精度的一种行之有效的方法.     

河南电视塔体形系数CFD数值模拟及随机风振响应数值分析（Ⅰ）

采用CFD技术数值模拟了电视塔各分段上的绕流流场,获取了各分段上的体形系数、速度场及表面压力分布.各分段的绕流迹线显示各分段存在严重的流动分离;各分段上的体形系数的计算值与各相应的刚体模型风洞试验值比较显示,两者吻合得很好,进一步说明在类似具有复杂外形的高耸建筑物抗风初步设计阶段采用CFD技术进行流场计算以获取结构设计用的抗风参数是可行的.     

千米级斜拉桥空气动力学问题

以苏通大桥为背景,对超大跨径斜拉桥的空气动力学问题进行了研究,着重讨论了超大跨径斜拉桥的动力特性、风荷载、基于气弹模型的颇振导数识别、结构体系以及涡激振动特性等一系列问题.研究结果表明,考虑侧向风荷载作用下斜拉索的非线性效应之后,全桥结构的竖向刚度有折减现象.同时发现Fixed-Fixed体系是解决顺桥向风荷载的有效途径,还提出了基于气弹模型的颤振导数识别方法,并就斜拉桥的涡激振动和雷诺数效应进行了探讨.