高层建筑横风向风效应研究综述

高层建筑的横风向荷载及响应问题非常复杂,它与来流紊流、尾流和气动反馈3个方面的激励有关.虽然研究人员关注这一问题已有30多年,但迄今为止还没有形成被广泛采用的成熟的分析理论和方法,许多国家的规范中尚无相关的规定.国内外高层建筑横风向风效应研究成果主要分为3部分:横风向气动力的确定,横风向气动阻尼的识别和横风向等效静力风荷载的计算方法.风洞试验技术、数据拟合技术、参数识别技术是确定高层建筑横风向风效应的主要手段.通过分析国内外研究手段和方法的现状及优缺点,针对高层建筑横风向响应研究中存在的问题和不足,提出了应该关注的重点:高层建筑外形的复杂变化对气动力的影响、高层建筑横风向气动阻尼的识别方法以及形成机理和影响因素、等效静力风荷载计算方法和复杂形体超高层建筑顺、横、扭3种风荷载分量的耦合问题.     

高层坡檐口平屋面外墙作业吊篮悬挂机构设计与施工

本工程由于屋面女儿墙造型特殊,高度较高、內坡、外侧有挑檐等情况,无法正常在屋面架设吊篮悬挂机构.与平屋面满堂搭设作业平台方案比选,本工程采用钢丝绳穿越坡檐口混凝土结构,在栏板内侧搭设反支撑架传力于坡檐口结构的方案,此方案能在保证施工安全、满足工程质量的前提下,不但可以加快施工进度,还能节省施工费用.     

输电塔风振系数分析

运用随机振动理论,考虑输电塔外形、质量突变,体型系数差异,推导了输电塔风振系数计算公式.模拟了风荷载时程,进行有限元动力时程分析,时程分析和按风振系数静力分析的对比表明：平行线路方向,修正后横担处风振系数变小,下部塔身风振系数变大.按修正后风振系数计算的内力在塔上部会比按荷载规范计算的小,而到塔底部则基本持平,按荷载规范计算偏于安全.垂直于线路方向,修正后横担处风振系数变大,塔身风振系数变小.按修正后风振系数计算的内力在塔上部会比按荷载规范计算的大,而到塔底部则基本持平,按荷载规范计算偏于危险.     

基于干扰观测器的含风电互联电网频率稳定控制

为解决含风电互联电网中风功率预测与实际风功率之间存在的风功率偏差,以及负荷突增所造成的电网负荷频率波动的问题,研究并比较了现有解决方案,提出了一种干扰观测器与反馈控制器复合控制算法.该算法将风功率偏差以及负荷突增等视为集总干扰,设计干扰观测器估计集总干扰,并通过反馈控制器的设计抵消集总干扰的影响,并基于分离原理与线性矩阵不等式求取了观测器以及控制器设计参数,提出了算法定理并验证了稳定性.将所提算法与常用的比例积分微分(proportion intergration differentiation,PID)控制算法进行仿真比较,负荷控制算法对风功率偏差与负荷突增构成的集总干扰有着较强的抑制作用,且收敛速度更快,表现出较强的控制性能与鲁棒性.最后通过半物理实验进一步验证了所提算法的有效性与实用性.     

城际铁路隧道列车风特性及对人员安全的影响分析

采用数值模拟方法,对列车在城际铁路隧道内运行过程中所产生的列车风变化过程进行分析,计算CRH2流线型列车在隧道内运行时,隧道内沿纵向不同位置列车风最大风速,进一步探讨隧道内列车风纵向和横向分布特性,并参考相关标准分析隧道内轨侧疏散通道、轨下疏散通道进行人员疏散时的安全性.结果表明:车头风速梯度很大,且在车头侧面空间出现风速转向,环隙空间内气流流动为典型的Couette湍流流动和Poiseuille湍流流动的叠加,车尾风速最大,对轨侧人员安全最为不利;CRH2流线型车以200km/h速度运行时,轨侧疏散通道最大风速17.2 m/s,轨下疏散通道口及通道内最大风速分别为15.2和9.5 m/s.按照16.9 m/s风速标准进行判断,人员可从轨下疏散通道进行疏散.     

大跨越输电线路导地线力学计算软件研究

大跨越输电线路杆塔高、档距大,导地线各点高度不同,各点的风压也不同,当气象条件发生变化时,温度、荷载的改变将引起各档应力、档距改变。若采用常规的平均高度法和代表档距法计算大跨越导地线力学特性,将导致较大误差．本文采用积分法计算大跨越耐张段导地线各档风荷载,进而精确计算各气象条件下的应力和档距改变量,以VisualBasic6．0作为软件开发工具,Access2003作为软件的数据源,开发了一套完整的大跨越输电线路导地线力学计算软件．软件不仅可以完成复杂的导地线力学计算,而且大大提高了计算效率和准确性．     

青海湖对局地降雪过程中大气特征影响的数值模拟

采用敏感性数值试验的方法,选取发生在青海湖及其附近区域的2次降雪过程,利用非静力中尺度数值模式WRF V3.2,对比分析了青海湖水体分布改变前后局地大气动力和热力特征的变化.结果表明:青海湖在局地近地层有明显的"湖陆风"特征;青海湖水体对局地降雪过程的降雪有一定的增强作用;青海湖水体面积的变化对于改变局地大气的湿度场、动力场、温度场有重要的作用;受大气日变化特征的影响,青海湖水体对降雪的影响机制在白天和夜晚存在差异;青海湖水体的存在,影响的水平范围约为30 km;在垂直方向上,青海湖水体会使白天的边界层高度降低约900 m,夜间增高约300 m.     

小型机载测风激光雷达研究

机载测风激光雷达在气象科学、商业和军事方面都有着广泛的应用,前景十分广阔,而且是星载测风激光雷达必经的前期阶段。目前,国际上许多国家都在开展这方面的研究。本论文阐述了小型机载测风激光雷达研究的重要意义,并对国内外的研究现状进行了分析。     

时变风中Spar平台系泊系统的耦合动力分析

在中国南海东部百年一遇的台风海况下,考虑不同风载荷的计算方式,对某Classic-Spar平台及其系泊缆索的动力响应作了时域非线性数值模拟.首先将平台频域水动力结果变换到时域;然后运用非线性有限元方法计算张紧式系泊缆索的动张力特性;最后运用四阶龙格-库塔法在时间域内计算平台及其系泊系统的非线性耦合运动方程.分析结果表明:在时变风的作用下,平台运动不仅会偏离平衡位置,而且由于时变风的特征频率通常在Spar平台水平面运动的自振频率附近,因此相对于稳态风,考虑时变风的影响将会激起平台大幅度的水平面慢漂运动响应,从而诱发很大的系自张力.