大跨屋盖结构风效应的风洞试验与原型实测

大跨屋盖结构位移风振系数研究——以株洲体育中心大跨屋盖结构为背景，基于刚性模型测压试验的脉动风荷载时程，通过有限元方法在时域内对大跨屋盖结构进行了分析，研究了不同情况下结构的位移风振系数及其变化规律，并与荷载风振系数进行了比较．结果表明：与荷...

周边高层建筑可能对大跨屋盖结构表面的风荷载产生较大影响。施扰建筑相对位置对屋盖总体受力和局部受力都会产生干扰效应,通过对施扰建筑处于不同干扰位置对大跨屋盖结构干扰效应的研究,得出施扰建筑的最不利干扰位置。

由于壁面的存在，风洞试验模拟的流场与真实大气的自由流场存在差别．在特定情况下，阻塞效应将对流场和建筑风荷载产生严重影响，导致风洞试验数据产生较大误差．然而，当前结构风工程研究人员对阻塞效应的认识尚且不足．首先，简要介绍了阻塞效应的机理，并归纳了阻塞效应对流场和建筑风荷载的影响．然后，总结了阻塞效应的影响因素（来流特性，建筑的外形、数量和布置方式等），回顾了涉及试验和数值模拟的阻塞效应修正方法，并列出了重要文献中对阻塞比的规定．最后，提出了今后值得研究的方向．

大跨屋盖结构风荷载的数值模拟研究——以株洲体育中心大跨屋盖结构为背景，采用cfd数值模拟方法，模拟了大跨屋盖表面风荷载，并与大跨屋盖结构风振时程响应进行了分析比较．结果表明：采用cfd方法模拟的大跨屋盖结构表面平均风荷载与风洞试验结果比较接近，说明...

大跨屋盖结构风致振动的时程分析方法研究——以株洲体育中心大跨屋盖为背景，基于刚性模型测压试验的脉动风荷载时程，以大型通用有限元分析软件ansys为平台，采用编程和软件接口，进行了大跨屋盖结构风振响应时程分析计算．研究表明：风洞试验所得的脉动风荷载...

酿成灾难。欠即可造福于人类，也可以使人们辛勤的劳动戍果毁于 ，使其熟悉肖防技术规范，按照规范施工；并要定期通报施工 度认真负责，才能做好建筑消防设旋工程质量工作。

通过风洞测力试验,研究了不同沙浓度和风速条件下风沙对低矮建筑整体受力的影响。研究结果表明:和净风工况相比,风沙对低矮建筑整体受力有着较大影响。风沙对低矮建筑平均基底剪力系数有着明显的增大作用,且沙浓度越大,增大的越明显。而对于脉动基底剪力系数的影响,除了与沙浓度有关之外,还与指示风速有关。当风速较小时,风沙增大了试验房的脉动效应,而当风速较大时,风沙减小了试验房的脉动效应。

桥梁应具有抵抗风作用的能力,特别是大跨度桥梁,其柔性较大,设计时必须考虑颤振、抖振、涡激振动等空气动力问题,通过抗风设计、风洞试验、抗风措施来确定桥梁风荷载和抗风性能是大跨度柔性桥梁抗风研究的主要手段。

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。

对低层双坡屋面和四坡屋面建筑进行了风洞试验研究,考虑了屋面形式、屋面坡度、来流方向和挑檐长度等不同因素对屋面风压分布的影响,分析了屋面平均和脉动风压系数的分布特性。结果表明,0°风向角(来流垂直吹向屋脊)、屋面坡度为30°时,迎风屋面屋檐及屋脊附近形成较高负压,迎风屋面风压系数呈环状分布;屋面坡度为15°时,迎风屋面风压系数呈阶梯状分布。屋面体型系数受风向角、屋面坡度和屋面形式的影响较大:0°风向角、双坡屋面模型中,15°屋面坡度迎风屋面体型系数为30°屋面坡度的2.76倍;四坡屋面模型中,15°屋面坡度迎风屋面体型系数为30°屋面坡度的2.28倍;背风屋面体型系数受屋面坡度的影响较小;0°和45°风向角下,对于15°和30°屋面坡度,当屋面坡度相同,屋面形式由双坡改为四坡时,迎风屋面的体型系数绝对值有所增大,屋面更容易受力破坏,但对背风屋面的影响较小。

规范所提供的风荷载远远不能满足现代复杂建筑结构的抗风设计要求,必须进行风洞试验.对不同结构类型及部位(如高层结构、大跨屋盖、玻璃幕墙等)所需要的风洞试验资料及风荷载参数都是不同的,简单地提供建筑物的抗风设计参数不能满足各结构物和维护体系设计的需要.本文切合实际结构,建立了面向各类结构物各抗风设计阶段的风洞试验方法.

对自行研制的一船用空气推进导管螺旋桨系统的导管和桨后整流支架的空气动力学性能在试验雷诺数范围进行了风洞模型试验研究。研究结果表明,导管和桨后整流支架明显改善了系统的空气动力学性能,螺旋桨系统的推力系数和效率都有较明显提高,螺旋桨系统的原地静推力和倒车性能也得到很大改善。

基于单体高层建筑模型的尾流面积法,提出了适用于群体高层建筑模型风洞试验阻塞效应的修正方法.给出了群体建筑的流场模式和基本假定,推导了修正公式,将尾流面积法的适用范围推广到同时布置两个或多个建筑的阻塞效应的修正.利用均匀流中典型周边布置方案的等高双建筑和等高三建筑的风洞试验结果进行参数拟合,并在不同工况下验证了修正方法.该方法可在较高精度范围内满足工程项目的需要.

基于单体高层建筑模型的尾流面积法，提出了适用于群体高层建筑模型风洞试验阻塞效应的修正方法．给出了群体建筑的流场模式和基本假定，推导了修正公式，将尾流面积法的适用范围推广到同时布置两个或多个建筑的阻塞效应的修正．利用均匀流中典型周边布置方案的等高双建筑和等高三建筑的风洞试验结果进行参数拟合，并在不同工况下验证了修正方法．该方法可在较高精度范围内满足工程项目的需要．

进行了榆林机场航站楼的测压风洞试验,研究了建筑物各墙面存在开孔较大且不均匀时所造成的内部压力改变对建筑物体型系数的影响,并通过与《建筑结构荷载规范》gb50009-2001中关于体型系数、内部压力系数规定的比较,提出了关于风荷载体型系数的几点修订建议。

目前超高层建筑结构风振分析常采用的是规范的简化理论方法和基于风洞试验方法频域方法,随着结构体型的复杂化或周边建筑对风场有明显干扰时,进行结构风振时程分析是更为简单直接有效的方法。本文通过编程实现生成风洞试验中风荷载时程数据并导入有限元分析软件进行结构的时程分析,获得整体结构位移、内力以及加速度时程等重要数据,为规范方法不适用的超高层建筑结构风振响应分析及舒适度评估提供了可行的方法。

利用开路式风洞系统和sympatec激光粒度仪测试了参考喷头的雾谱尺寸以此作为喷头雾谱等级的依据。对扇形雾喷头在不同压力、风速、喷头与激光粒度仪距离情况下的雾滴粒径、数量和范围进行了试验。试验结果表明,压力、风速、喷头与激光粒度仪之间距离的增大,都导致扇形雾喷头的雾滴体积中径变小,尺寸小于150μm的雾滴占全部雾滴体积的百分比变大,增加了农药脱靶飘移的可能性,同时压力和风速的增大都导致部分喷头的雾谱等级降低。为了保证激光粒度仪对雾滴粒径测试结果的可靠性,可以使用风洞试验和调整喷头与激光粒度仪的距离,来减小因细小雾滴通过激光束过程中速度迅速衰减而对测量结果带来的影响。

桥梁节段模型风洞试验技术研讨 作者：宋锦忠，徐建英 作者单位：同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/conference_6513792.aspx

以秦皇岛港大型煤堆防风网为例,介绍了如何利用风洞试验的方法测定防风网的阻力系数。通过测压与测力两种试验手段,对蝶形防风网和相同透风率下的平板防风网两种模型进行了风洞试验研究。利用测压试验得到了蝶形防风网的压力损失系数,计算得到了平板网压力损失系数,二者比值可作为平板防风网和蝶形防风网阻力系数的传递条件。测力试验得到的蝶形防风网阻力系数可根据风洞有效阻塞率进行修正。通过对不同孔径下平板网测力试验结果进行分析得到了防风网孔径与阻力系数之间的线性表达式。对于两种方式得到的蝶形防风网阻力系数,综合考虑各种条件,得到了真实网型的风阻系数,可作为防风网防风安全设计的风荷载参数。

按照相似准则,设计制作了精细的角钢输电塔气弹模型,基于过境台风气象资料和台风风场模型确定了工程所在地区的风场参数,并进行了b类风场和台风风场的测振对比试验,研究了台风风场作用下角钢塔的风振特性。试验结果表明:两类风场作用下,角钢塔的风振特性基本相似,各风向角下除了塔身整体双向弯曲振动外,还伴随了较明显的塔头扭转振动,导致各工况下横担端部测点的加速度响应约为相近高度塔身的1.56～2.45倍,因此长横担角钢输电塔的风致扭转振动值得注意;相比b类风场,台风风场的高湍流特性导致顺风向风振响应增大明显,为b类风场的1.3～1.6倍,但横风向风振响应增大并不明显,这也说明横风向风振响应主要与结构本身特征湍流相关,与来流的湍流度相关性较弱。

以220kv角钢输电塔为研究对象,设计制作了1∶2.5的大比例刚性节段模型,在均匀湍流场中进行同步测压风洞试验,获得了输电塔主材、斜材和辅材杆件的风压分布规律和体型系数沿杆件展长的分布.归纳了风荷载对塔身各杆件的作用特点以及体型系数随风向角的变化规律.对于角钢杆件,当角钢内角迎风时,阻力系数与升力系数均较大,杆件处于双向受力状态.对整塔段的体型系数进行了试验值和国内外规范取值的对比.结果表明:按我国规范取值偏小,试验值与国外规范取值接近.

随着高耸结构的日益高大和轻柔化,由紊流风引起的结构抖振响应问题显得格外重要。通过静力三分力试验及气动弹性模型试验两种不同的途径分别实现高耸结构时域内的抖振分析,并以算例分析证明两种方法的可靠性,明确不同途径工作的难点所在,有利于设计者更好地选用合适的分析途径。