国家自然科学基金(50708035)
- 作品数：19 被引量：133H指数：7
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- 相关机构：湖南大学广西科技大学同济大学更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程航空宇航科学技术化学工程更多>>
- 运动水线三维连续弹性拉索风雨激振理论模型被引量：14
- 2009年
- 采用已有的水线气动力数据,假设拉索和水线之间相互作用力为库仑阻尼力和线性阻尼力,推导了三维连续弹性拉索和三维连续水线的运动偏微分方程,采用数值方法进行求解,得到三维连续拉索和三维连续水线的风雨激振响应规律.结果表明:当三维连续拉索大部分截面处于易于起振的风速区域时,水线在这些拉索截面形成并处于竖向平均气动力系数的突降区,三维连续弹性拉索发生大幅振动.拉索的振动含有多阶拉索固有频率成分,且水线除了在拉索固有频率处有能量峰值外,在5 Hz以下的其他频段均有少量的能量分布.另外,拉索和水线的库仑阻尼力增大,拉索振幅增大;当拉索模态阻尼比达到0.5%时,可有效地抑制拉索的风雨激振振动.
- 李寿英顾明陈政清
- 关键词：风雨激振
- 超高层建筑风致响应及等效静力风荷载研究被引量：19
- 2010年
- 以重庆宾馆为工程背景,制作了缩尺比为1∶300的试验模型,并进行了刚性模型同步测压风洞试验,采集了重庆宾馆建筑表面的脉动风压时程。风洞试验包括有周边建筑和无周边建筑两类工况。采用风洞试验的脉动风压时程数据,考虑该高层建筑2个主轴方向的前4阶弯曲模态,进行了其风致响应研究,得到了建筑顶部的位移响应和加速度响应,并进行了人体舒适度验算。采用惯性风荷载法,研究了建筑主轴方向的等效静力风荷载。结果表明:对于高度为300m的混凝土高层建筑,仅考虑1阶模态进行风致响应分析,位移响应能满足工程精度的要求,但加速度响应误差较大,至少应考虑前4阶模态;重庆宾馆10年重现期下建筑顶部的峰值加速度为0.144m/s2,满足舒适度限制要求;横风向平均风荷载较小,但惯性风荷载较大。
- 李寿英陈政清
- 关键词：超高层建筑风致响应等效静力风荷载
- 开合屋盖体育场风荷载特性试验研究被引量：12
- 2010年
- 建筑立墙迎风面开孔时内部风压随开口处外压变化显著,使得屋盖所受净压显著增大,其测量值往往大于规范取值。而对于屋盖顶部开孔的建筑,其内部风荷载我国规范没有相应取值。为了进行开合屋盖结构设计和探讨屋盖顶部开孔对屋盖风荷载变化的影响,以1∶300的几何缩尺比制作了一个开合屋顶体育场的刚性模型,在B类地貌中对该体育场固定、活动屋盖的上、下表面进行了风洞测压试验,得到了屋盖上、下表面的体型系数、平均风压系数、脉动风压系数和极值风压系数。试验结果表明:活动屋盖的开启,可有效减小固定屋盖和活动屋盖的平均风荷载,引发整个结构承受向下的风荷载;活动屋盖开启将增大固定屋盖和活动屋盖的净脉动风荷载;活动屋盖开启将减小固定屋盖和活动屋盖的极小值风荷载,且固定屋盖上的最大极小值风压系数的位置往屋顶开口方向移动。
- 李寿科李寿英陈政清
- 关键词：大跨度钢结构活动屋盖风洞试验风压系数体型系数
- 拉索表面材料对风雨激振的影响研究被引量：7
- 2009年
- 利用浸润学及普朗特边界层理论,提出拉索表面与水线之间作用力包括库仑阻尼力和粘性阻尼力。拉索表面材料对水浸润性的强弱影响着库仑阻尼力的大小,进而影响着拉索的风雨激振。根据研究成果,建立水线运动与拉索振动耦合的拉索风雨激振运动微分方程,并运用龙格-库塔法对运动微分方程进行求解。计算结果表明:不同的拉索表面材料对风雨激振有较大影响,斜拉索风雨激振中拉索的振幅随着库仑阻尼力的增大而增大,选用疏水性好的表面材料能够有效的减小风雨激振时拉索的振幅。
- 李暾陈政清李寿英
- 关键词：斜拉索水线风雨激振
- 拉索风雨激振的多模态耦合及面内-面外振动被引量：5
- 2012年
- 在假设拉索表面与水线之间作用着库仑阻尼力和粘滞线性阻尼力的基础上,建立了能够反映拉索面内-面外振动的带运动水线的连续弹性拉索风雨激振理论模型。通过振型分解,获得了以拉索面内-面外各阶模态表示的拉索运动微分方程。利用该理论模型对洞庭湖大桥S19拉索进行了分析,结果表明:拉索风雨激振是多模态的耦合振动,振动过程中伴随着模态的转移;面内振动和面外振动同时发生,通常情况下面内振动占据优势;拉索截面运动的轨迹是一个斜置椭圆,或是几个斜置椭圆交织在一起;风速对拉索振动偏振角有较大影响;拉索最大振幅发生的位置随参振模态的变化而改变。
- 李暾陈政清李寿英
- 关键词：模态耦合
- 覆冰斜拉索驰振稳定性的理论研究被引量：14
- 2013年
- 覆冰斜拉索可能会发生驰振振动并影响到斜拉桥的安全。在进行风洞试验对6种覆冰拉索模型测力的基础上,推导了覆冰拉索1阶模态驰振的运动微分方程,并采用龙格-库塔法进行求解,得到了拉索的驰振响应规律。以海南洋浦大桥为工程背景,研究了中跨最长拉索M18的驰振临界风速,研究了覆冰长度、拉索阻尼比等对驰振临界风速的影响。结果表明,在新月形、扇形和D形覆冰条件下,中跨最长拉索M18的驰振临界风速在10-15 m/s范围内,远小于基本风速,存在发生驰振可能性;随着阻尼比的增加、覆冰长度的变短以及拉索长度的变短,驰振临界风速增加。
- 李寿英黄韬叶继红
- 关键词：斜拉索覆冰
- 斜拉索风雨激振中拉索和水线之间的耦合运动被引量：6
- 2008年
- 斜拉索风雨激振严重影响到斜拉桥的安全运营,但其机理至今仍无定论。如何假定水线与拉索表面之间的作用力是建立风雨激振理论模型的难点之一。假定水线与拉索表面之间作用力包括库仑阻尼力和线性阻尼力,推导了拉索和水线的运动微分方程,建立了三维节段拉索风雨激振理论分析模型。采用数值方法对拉索和水线运动微分方程进行求解,得到了拉索和水线的运动规律。结果表明:拉索振动具有"限速"、"限幅"的特征,并能够采用拉索竖向气动力的突降进行解释;水线在拉索表面的平衡主要是气动力和重力之间的平衡,拉索运动产生的附加惯性力为水线往复运动提供能量,而库仑阻尼力和线性阻尼力则消耗能量阻止水线从拉索表面脱落。
- 李寿英陈政清顾明
- 关键词：风雨激振斜拉索水线
- 缠绕螺旋线斜拉索气动性能的数值模拟被引量：6
- 2014年
- 为研究螺旋线对斜拉索气动性能的影响,采用Fluent软件的LES模块对光拉索和缠绕螺旋线拉索进行数值模拟。首先,建立了光拉索和缠绕螺旋线拉索的数值计算模型,并在拉索轴向布置9个截面的风压和风速监测点;然后,采用Fluent软件的大涡模拟模块进行了数值计算;最后,在数值模拟数据的基础上,研究了螺旋线对拉索平均阻力系数、脉动升力系数、旋涡脱落频率、风压和风速的轴向相关性、绕流流场等的影响。研究结果表明:在风雨激振发生的雷诺数范围内,缠绕螺旋线能减小拉索的平均阻力系数;破坏规则的旋涡脱落,减小脉动升力系数,降低气动力在拉索轴向方向的相关性。
- 李寿英钟卫陈政清
- 关键词：斜拉索气动力螺旋线数值模拟相关系数
- 泉州中芸洲海景花园建筑群体的干扰效应研究被引量：13
- 2008年
- 制作了缩尺比为1∶200的泉州中芸洲海景花园9栋高层建筑的刚性模型,在其外表面布置足够的测点进行了同步测压风洞试验。试验得到了该9栋高层建筑表面的平均风压系数和脉动风压系数。利用风洞试验得到的风荷载数据,研究了该9栋建筑的风致响应,包括位移和加速度响应。结果表明:左右或下游建筑的影响可能会增大上游建筑的背风面"吸力";泉州中芸洲海景花园9栋高层建筑相互干扰效应主要表现为"遮挡"效应,其顶部加速度响应均小于规范限值,能满足人体舒适度的相关要求。
- 李寿英陈政清
- 关键词：高层建筑风致干扰风压系数加速度
- 缠绕螺旋线斜拉索气动性能的试验研究被引量：17
- 2013年
- 为研究缠绕螺旋线对斜拉索气动性能的影响,进行光拉索和缠绕螺旋线拉索的测力和测压风洞试验。首先,考虑强迫振动装置的尺寸要求,制作光拉索和缠绕螺旋线拉索模型,并在拉索轴向布置7圈风压测点,其中,螺旋线直径包括2mm、3mm、4mm三种、螺旋线间距包括200mm、300mm、600mm三种;然后,在HD-2风洞实验室的强迫振动装置上进行50种工况的拉索测力和测压风洞试验;最后,在试验数据的基础上,详细研究螺旋线对拉索气动力、旋涡脱落和风压轴向相关性等的影响。研究结果表明,缠绕螺旋线能减弱斜拉索旋涡脱落的强度,使得斜拉索的风压轴向相关性显著降低;在5～20m/s的风速范围内,缠绕螺旋线拉索的平均阻力系数甚至小于光拉索的值,并随着风速的增加,风压轴向相关性降低。
- 李寿英钟卫
- 关键词：斜拉索螺旋线风洞试验气动力相关系数
