高层建筑的扭转风荷载功率谱密度

利用高频天平技术，在四种不同风场中对13种不同尺寸的矩形超高层建筑的刚性模型进行了风洞试验，测量了这些模型的基底扭矩，即一阶广义扭转风荷载，考察了风场类型、模型长细比、厚宽比对高层建筑扭转广义风荷载谱的影响，并拟合出一个以风场类型、模型长细比、厚宽比为参数的高层建筑扭转广义风荷载谱的闭合表达式．通过与国外有关文献给出的结果的对比，验证了拟合公式的精度．     

高层建筑背景静力等效风荷载分布

根据典型高层建筑模型的风洞试验结果,得到了脉动风荷载在高层建筑顺、横风向沿高度的分布规律及其相关性,对有关文献中多种背景静力等效风荷载分布规律表述方法的精确性进行验证;根据对比结果,拟合出具有不同几何参数的高层建筑背景静力等效风荷载在顺、横风向沿高度的分布规律公式,并验证.结果表明,所给出的典型高层建筑背景静力等效风荷载的分布公式精度高,简单适用,对修订高层建筑风荷载规范具有参考价值.     

高雷诺数条件下二维方柱涡激振动的数值模拟

利用作者编制的基于松耦合方法的求解气动弹性问题的数值模拟程序,计算了二维方柱在高雷诺数条件下,的横向涡激振动.结果表明:随着折减风速的增加,在特定折减风速条件下,方柱的涡激振动出现锁定现象;由于方柱的自然振动频率和涡激振动系统的旋涡脱落频率的相互作用,涡激振动出现拍的现象;随着折减风速的增加,涡激振动系统的旋涡脱落模式从异相2S (2-single)变化到同相2S,即相位转换现象.该文还将计算结果和文献中的计算结果进行了比较和评价.     

单侧弧形挑篷脉动风压的小波分析

基于弧形挑篷模型测压风洞试验,对采集到的风压样本进行了连续小波变换、母小波的选取及多分辨率分析,并对各尺度上脉动风压小波系数和尺度系数的相关性进行了分析,识别了弧形挑篷风压在不同频率范围内的能量分布情况,并以不同频率范围内的风压信号相关性差异,确定脉动风压传播的频率范围.小波分析对研究结构表面风压分布和脉动风压的传播特征有很大的作用,其分析方法和工程应用方法值得进一步研究.     

高层建筑风洞试验阻塞效应修正的尾流面积法

基于合理的假定和流场模式,利用动量守恒定理和连续性方程,以尾流面积比作为主要参数,推导了高层建筑风洞试验阻塞效应修正方法——尾流面积法,并通过试验结果对该修正方法进行验证.最后,将尾流面积法与Maskell方法的修正效果进行对比.结果表明:试验结果较好地符合尾流面积法的基本假定;采用尾流面积法修正后的模型平均风压和平均阻力系数较为满意;在小阻塞比(4.1%和6.1%)时,尾流面积法与Maskell方法的修正效果接近,但在大阻塞比(8.4%和10.1%)时,尾流面积法修正效果优于Maskell方法.     

热带气旋在陆地上重新加强的数值模拟

以2006年1月澳大利亚北部地区热带气旋"NT2006"为例,以宾夕法尼亚州立大学和美国国家气象研究中心联合研制开发的中尺度模式(MM5)为基础,通过轴对称的观点对其登陆后的重新加强进行了数值模拟研究.结果表明,由于"NT2006"的高度不对称性,其"涡热塔"的融合并不呈现明显的轴对称化,因此采用Hendricks的"涡热塔"机制来解释其在陆地上重新加强的机理存在一定困难.通过基于方向平均的绝对角动量面分析,认为Smith的绝对角动量径向辐合机制能较成功地解释"NT2006"在陆地上重新加强和衰减的原因.     

建筑模型风洞试验阻塞效应研究进展

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.     

热带气旋在陆地上重新加强的非轴对称性

以2006年1月澳大利亚北领地热带气旋"NT2006"为例,以非轴对称的观点对其登陆后的重新加强过程进行了数值模拟研究.首先以平均项和涡动项的形式分解了切向动量方程,其次对涡动动量通量和亚网格动量通量进行了对比研究.结果表明,平均切向动量的竖向对流是造成平均切向风速增大最主要的因素;而在对流层中上部,涡动通量项也局部促进了平均切向风速的增大.通过对比动量通量发现,涡动动量通量的数值比亚网格动量通量大得多,而且各动量通量之间的分布形式相差很大.     

工程结构雷诺数效应的研究进展

工程结构的雷诺数效应一直是风工程界关注的重要基础问题.随着建筑高度的增加和桥梁跨径的增大,抗风研究要求更为精细化,因而在研究中考虑雷诺数效应就更显重要.为此,归纳了国内外有关圆形和矩形结构以及桥梁模型抗风研究中的雷诺数效应的基础研究成果及其工程应用成果,涉及的内容主要包括建筑物的平均风压、静三分力系数和Strouhal数的雷诺数效应;还讨论了脉动风压和脉动风力的雷诺数效应;总结了在低雷诺数风洞中模拟高雷诺数效应的措施,这些措施包括改变模型表面粗糙度和增大来流湍流度.最后,对今后的相关研究方向提出了一些建议.