建筑物干擾條件下雙煙囪的風洞試驗

由同濟大學張相庭教授等完成的“高層建筑間相互干擾的風洞試驗研究、分析和‘規(guī)定’編制建議”課題1990年4月10日由上海市建委主持的鑒定。專家們一致認為:該課題根據(jù)97個工況8480個測點的風洞模型試驗,首次提出了按不同角度列出增值系數(shù)、創(chuàng),在國際側(cè)向力增值系數(shù)這一重要成果,為高層建筑的合理布置和規(guī)劃提供了依據(jù),成果在國內(nèi)是首上也很少看到,已達到國際先進水平。目前,在我國及國際上大多數(shù)國家的有關(guān)規(guī)范中,計算風力時只計算到單個建筑物的風

通過風洞測力試驗,研究了不同沙濃度和風速條件下風沙對低矮建筑整體受力的影響。研究結(jié)果表明:和凈風工況相比,風沙對低矮建筑整體受力有著較大影響。風沙對低矮建筑平均基底剪力系數(shù)有著明顯的增大作用,且沙濃度越大,增大的越明顯。而對于脈動基底剪力系數(shù)的影響,除了與沙濃度有關(guān)之外,還與指示風速有關(guān)。當風速較小時,風沙增大了試驗房的脈動效應(yīng),而當風速較大時,風沙減小了試驗房的脈動效應(yīng)。

規(guī)范所提供的風荷載遠遠不能滿足現(xiàn)代復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)的抗風設(shè)計要求,必須進行風洞試驗.對不同結(jié)構(gòu)類型及部位(如高層結(jié)構(gòu)、大跨屋蓋、玻璃幕墻等)所需要的風洞試驗資料及風荷載參數(shù)都是不同的,簡單地提供建筑物的抗風設(shè)計參數(shù)不能滿足各結(jié)構(gòu)物和維護體系設(shè)計的需要.本文切合實際結(jié)構(gòu),建立了面向各類結(jié)構(gòu)物各抗風設(shè)計階段的風洞試驗方法.

在大氣邊界層風洞中模擬了b、c、d三類地貌的風場,對矩形和方形模型進行了風洞試驗,分析了不同風場下矩形和方形模型的風壓分布、順風向脈動風壓功率譜和風壓空間相關(guān)性。結(jié)果表明：b、c、d三類風場下,平均風壓系數(shù)逐步減小,脈動風壓系數(shù)逐步增大,順風向脈動風壓功率譜峰值對應(yīng)頻率基本一致;順風向脈動風壓功率譜分布特征隨高度變化不大;風壓水平和豎向相關(guān)性隨距離增加而減小;湍流度的增大使得迎風面水平和豎向風壓相關(guān)性增大。

分析了某高層建筑的多通道同步測壓風洞試驗。利用隨機振動理論計算了結(jié)構(gòu)等效靜力風荷載,分析了風荷載隨風向的變化關(guān)系,計算了結(jié)構(gòu)頂部峰值加速度響應(yīng),對居住者舒適度進行了評價。

文章闡述了隔震結(jié)構(gòu)的橡膠支座選取方法,對橡膠支座隔震結(jié)構(gòu)進行了深入研究,在此基礎(chǔ)上按照文章給出的選取支座方式的基礎(chǔ)上以某7層框架結(jié)構(gòu)為例,運用ansys建立模型,對比分析了不同場地條件下建筑物的隔震效果。

大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風效應(yīng)的風洞試驗與原型實測研究——以廣州國際會展中心為工程案例，進行了剛性模型風洞試驗和有限元模態(tài)分析，在此基礎(chǔ)上計算了屋蓋的風致位移響應(yīng)，結(jié)果表明，對于屋蓋風振響應(yīng)影響最大的因素是結(jié)構(gòu)的基階振型，其次才是風荷載；隨著阻尼比的增加...

本文模擬新疆35℃干燥氣候條件下施工,對混凝土的坍落度損失、含氣量損失、凝結(jié)時間、抗壓強度、干縮變形、極限拉伸、抗?jié)B性和抗凍性等性能影響進行了試驗研究。結(jié)果表明:混凝土拌和物的坍落度存在較大的損失,干熱條件比標準條件下的損失略大,兩種條件下的混凝土拌和物在靜置90min后仍能實現(xiàn)振實。混凝土拌和物的含氣量隨靜止時間的延長而減少,干燥條件比標準條件下的損失略大,干熱條件下混凝土拌和物在靜置30min后的含氣量能滿足要求,60min后含氣量已不能滿足要求。混凝土在干熱條件下的干縮大于標準條件下的干縮,特別是在早期,1天和3天的干縮值平均增加59%和74%,隨著齡期的延長,干熱條件下14天后干縮值增加的程度與標準條件趨于一致。因此,在干熱條件下施工的混凝土,應(yīng)加強早期潮濕養(yǎng)護,從試驗結(jié)果看,潮濕養(yǎng)護至少14d,一般不低于21d。模擬現(xiàn)場35℃施工養(yǎng)護的混凝土,其力學性能比標準條件有不同程度的提高,特別是3d和7d抗壓強度有大幅度的提高。模擬現(xiàn)場35℃養(yǎng)護與標準養(yǎng)護的試件抗?jié)B性能和抗凍性能相差不大,都能滿足設(shè)計要求。以上成果可供其他工程參考。

干熱條件下施工的混凝土特性試驗研究——本文模擬新疆35℃干燥氣候條件下施工，對混凝土的坍落度損失、含氣量損失、凝結(jié)時間、抗壓強度、干縮變形、極限拉伸、抗?jié)B性和抗凍性等性能影響進行了試驗研究。結(jié)果表明：混凝土拌和物的坍落度存在較大的損失，干熱條件...

橋梁應(yīng)具有抵抗風作用的能力,特別是大跨度橋梁,其柔性較大,設(shè)計時必須考慮顫振、抖振、渦激振動等空氣動力問題,通過抗風設(shè)計、風洞試驗、抗風措施來確定橋梁風荷載和抗風性能是大跨度柔性橋梁抗風研究的主要手段。

由于壁面的存在，風洞試驗?zāi)M的流場與真實大氣的自由流場存在差別．在特定情況下，阻塞效應(yīng)將對流場和建筑風荷載產(chǎn)生嚴重影響，導(dǎo)致風洞試驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大誤差．然而，當前結(jié)構(gòu)風工程研究人員對阻塞效應(yīng)的認識尚且不足．首先，簡要介紹了阻塞效應(yīng)的機理，并歸納了阻塞效應(yīng)對流場和建筑風荷載的影響．然后，總結(jié)了阻塞效應(yīng)的影響因素（來流特性，建筑的外形、數(shù)量和布置方式等），回顧了涉及試驗和數(shù)值模擬的阻塞效應(yīng)修正方法，并列出了重要文獻中對阻塞比的規(guī)定．最后，提出了今后值得研究的方向．

對自行研制的一船用空氣推進導(dǎo)管螺旋槳系統(tǒng)的導(dǎo)管和槳后整流支架的空氣動力學性能在試驗雷諾數(shù)范圍進行了風洞模型試驗研究。研究結(jié)果表明,導(dǎo)管和槳后整流支架明顯改善了系統(tǒng)的空氣動力學性能,螺旋槳系統(tǒng)的推力系數(shù)和效率都有較明顯提高,螺旋槳系統(tǒng)的原地靜推力和倒車性能也得到很大改善。

以220kv角鋼輸電塔為研究對象,設(shè)計制作了1∶2.5的大比例剛性節(jié)段模型,在均勻湍流場中進行同步測壓風洞試驗,獲得了輸電塔主材、斜材和輔材桿件的風壓分布規(guī)律和體型系數(shù)沿桿件展長的分布.歸納了風荷載對塔身各桿件的作用特點以及體型系數(shù)隨風向角的變化規(guī)律.對于角鋼桿件,當角鋼內(nèi)角迎風時,阻力系數(shù)與升力系數(shù)均較大,桿件處于雙向受力狀態(tài).對整塔段的體型系數(shù)進行了試驗值和國內(nèi)外規(guī)范取值的對比.結(jié)果表明:按我國規(guī)范取值偏小,試驗值與國外規(guī)范取值接近.

介紹了一復(fù)雜條件下的磚煙囪定向爆破拆除的成功過程,給出了切口及相關(guān)的爆破參數(shù),對于復(fù)雜條件下問題處理的方法進行了初步探索。

對低層雙坡屋面和四坡屋面建筑進行了風洞試驗研究,考慮了屋面形式、屋面坡度、來流方向和挑檐長度等不同因素對屋面風壓分布的影響,分析了屋面平均和脈動風壓系數(shù)的分布特性。結(jié)果表明,0°風向角(來流垂直吹向屋脊)、屋面坡度為30°時,迎風屋面屋檐及屋脊附近形成較高負壓,迎風屋面風壓系數(shù)呈環(huán)狀分布;屋面坡度為15°時,迎風屋面風壓系數(shù)呈階梯狀分布。屋面體型系數(shù)受風向角、屋面坡度和屋面形式的影響較大:0°風向角、雙坡屋面模型中,15°屋面坡度迎風屋面體型系數(shù)為30°屋面坡度的2.76倍;四坡屋面模型中,15°屋面坡度迎風屋面體型系數(shù)為30°屋面坡度的2.28倍;背風屋面體型系數(shù)受屋面坡度的影響較小;0°和45°風向角下,對于15°和30°屋面坡度,當屋面坡度相同,屋面形式由雙坡改為四坡時,迎風屋面的體型系數(shù)絕對值有所增大,屋面更容易受力破壞,但對背風屋面的影響較小。

利用風洞試驗方法,以上海陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)建筑群及上海中心大廈為研究對象,討論了不同粗糙度、不同風向條件下,高密度建筑群和超高建筑物對風環(huán)境的影響。結(jié)果表明:1)地表粗糙度越小,大風區(qū)范圍越大。此外,建筑群的分布、排列形式會明顯改變來流走向。2)超高建筑物由于其形態(tài)上下不一致,在一定條件下,不同高度處的風矢量存在明顯差異。3)參照國外建筑物風環(huán)境舒適度評估標準,對模擬區(qū)域內(nèi)行人高度處的舒適度進行了評估,并給出了3個風環(huán)境較差的區(qū)域。

利用風洞試驗方法,以上海陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)建筑群及上海中心大廈為研究對象,討論了不同粗糙度、不同風向條件下,高密度建筑群和超高建筑物對風環(huán)境的影響。結(jié)果表明：1）地表粗糙度越小,大風區(qū)范圍越大。此外,建筑群的分布、排列形式會明顯改變來流走向。2）超高建筑物由于其形態(tài)上下不一致,在一定條件下,不同高度處的風矢量存在明顯差異。3）參照國外建筑物風環(huán)境舒適度評估標準,對模擬區(qū)域內(nèi)行人高度處的舒適度進行了評估,并給出了3個風環(huán)境較差的區(qū)域。

利用開路式風洞系統(tǒng)和sympatec激光粒度儀測試了參考噴頭的霧譜尺寸以此作為噴頭霧譜等級的依據(jù)。對扇形霧噴頭在不同壓力、風速、噴頭與激光粒度儀距離情況下的霧滴粒徑、數(shù)量和范圍進行了試驗。試驗結(jié)果表明,壓力、風速、噴頭與激光粒度儀之間距離的增大,都導(dǎo)致扇形霧噴頭的霧滴體積中徑變小,尺寸小于150μm的霧滴占全部霧滴體積的百分比變大,增加了農(nóng)藥脫靶飄移的可能性,同時壓力和風速的增大都導(dǎo)致部分噴頭的霧譜等級降低。為了保證激光粒度儀對霧滴粒徑測試結(jié)果的可靠性,可以使用風洞試驗和調(diào)整噴頭與激光粒度儀的距離,來減小因細小霧滴通過激光束過程中速度迅速衰減而對測量結(jié)果帶來的影響。

橋梁節(jié)段模型風洞試驗技術(shù)研討 作者：宋錦忠，徐建英 作者單位：同濟大學土木工程防災(zāi)國家重點實驗室上海200092 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/conference_6513792.aspx

本文介紹在其傾倒方向不得偏差±3°的苛刻條件下,50m高磚混煙囪定向傾倒控制爆破的方案選擇,爆破施工和初淺認識。

目前超高層建筑結(jié)構(gòu)風振分析常采用的是規(guī)范的簡化理論方法和基于風洞試驗方法頻域方法,隨著結(jié)構(gòu)體型的復(fù)雜化或周邊建筑對風場有明顯干擾時,進行結(jié)構(gòu)風振時程分析是更為簡單直接有效的方法。本文通過編程實現(xiàn)生成風洞試驗中風荷載時程數(shù)據(jù)并導(dǎo)入有限元分析軟件進行結(jié)構(gòu)的時程分析,獲得整體結(jié)構(gòu)位移、內(nèi)力以及加速度時程等重要數(shù)據(jù),為規(guī)范方法不適用的超高層建筑結(jié)構(gòu)風振響應(yīng)分析及舒適度評估提供了可行的方法。

以中華城商業(yè)社區(qū)高層建筑群為工程背景,采用rngk-ε湍流模型模擬了建筑群中超高層建筑的表面平均風壓分布及周圍風環(huán)境,計算了與風洞試驗等雷諾數(shù)及增大來流風速和模型尺寸提高雷諾數(shù)后的兩類雷諾數(shù)工況,并同風洞試驗結(jié)果進行了對比。結(jié)果表明,在等雷諾數(shù)情況下,風洞試驗和數(shù)值模擬得到的超高層建筑表面風壓分布較為一致,數(shù)值差別在15%以內(nèi);數(shù)值模擬與試驗雷諾數(shù)相差25倍的工況中,當多數(shù)建筑主軸向與來流風速成一定角度時,超高層建筑的風壓分布及周圍流場的數(shù)值模擬結(jié)果與試驗較一致;當多數(shù)建筑主軸向與來流風速平行時,尾流中旋渦分布的數(shù)值模擬結(jié)果與試驗差異明顯,但平均風壓分布的數(shù)值模擬與試驗結(jié)果略顯差別。