为了给角对角双子塔的抗风设计提供参考,采用同步测压风洞试验方法,从结构风荷载与风振加速度的角度研究了角对角双子塔在不同间距和不同风向角下的气动特性与风振响应特点。研究结果表明就风致响应而言,角对角双子塔存在两个最不利风向角,分别为斜向45°左右和近串联方向的80°左右;在45°风向角附近,角对角双子塔会出现振幅较大的横风向涡激振动,但受到双塔间的气动干扰作用,相应的横风向涡激振动将小于独塔情况,且双塔间有利的气动干扰作用对上游塔比对下游塔更加明显;在80°风向角附近时下游塔将受到上游塔的尾流影响,有可能出现较大振幅的尾流抖振响应;45°左右风向角产生的横风向涡激振动主要出现在亚临界至临界风速下,风速相对较低;80°左右风向角出现的尾流抖振主要发生在超临界风速下,风速相对较高。考虑到大多数超高层建筑的

基于高频测力天平风洞试验,分析了实际工程中矩形高层建筑风致干扰产生的原因.在此基础上,研究了两矩形高层建筑不同空间位置下的气动干扰效应.结果显示矩形高层建筑风荷载的干扰放大效应主要是其侧后方正交布置的另一矩形高层建筑导致,且这一矩形建筑处于受扰建筑下游时产生的干扰效应明显高于处于上游的情形.沿受扰建筑的侧方和后方增大两矩形高层的间距比,风荷载干扰效应整体呈递减的趋势,加速度干扰效应呈先增大后减小的趋势.施扰建筑在受扰建筑侧方移动时的干扰范围和强度均要高于在受扰建筑后方移动时的情形.受扰建筑顺风向体型系数的最大干扰因子可达1.41.干扰效应也会显著增大受扰建筑横风向的体型系数,以单体状态顺风向体型系数归一化的干扰因子为1.08.进一步考虑动力放大作用后,受扰建筑顺风向和横风向基底弯矩的干扰因

利用刚性模型同步测压试验方法,对圆角弧边三角形和凸角弧边三角形高层建筑的气动特性进行了对比研究,探讨了凸角处理对此类建筑的平均和脉动风压分布、整体体型系数变化规律以及风荷载功率谱的影响。结果表明,凸角处理对弧边三角形建筑在不同迎风方式下的平均正风压影响较小,但能大幅降低不对称迎风时侧风面前缘处的平均负风压和脉动风压;还可有效减小顺风向整体体型系数对不同迎风方式的敏感性,明显削减其最不利值,但会增大不对称迎风时的横风向整体体型系数;凸角处理会增大横风向风荷载功率谱的有效带宽,明显降低此类建筑的漩涡脱落程度。

研究表明高层建筑表面附属物,如外伸水平和竖向肋板,能大幅降低结构风荷载。然而,此类气动优化措施的作用机理尚不清楚。针对这一问题最有效的方法是对气动优化前后的建筑周围流场进行对比分析以明确优化措施对流场的作用效果。该文通过粒子图像测速(PIV)试验研究了5种不同布置形式的外伸肋板对高层建筑周围流场的影响,通过对比不同类型外伸肋板对平均和脉动流场的影响,分析了外伸肋板的作用效果,揭示了外伸肋板气动优化的工作机理。结果表明水平连续横板可以明显限制流场的竖向流动,降低剪切层内的湍流强度。相比水平横板,外伸竖板能更明显地修正模型周围的脉动流场。外伸竖板接近建筑角部时可以改变来流的流动分离过程,减小建筑两侧剪切层曲率,明显减弱建筑周围顺风向和横风向湍流强度。水平和竖向外伸肋板使尾涡沿顺风向和横

因高层建筑结构具有自振周期较长、阻尼低以及沿高度分布质量较轻的特点,风荷载往往成为高层建筑设计的主要控制荷载,而高层建筑的外形对结构的抗风性能影响显著,为研究不同横截面高层建筑的气动特性,采用数值模拟方法,对六种不同截面(方形、矩形及10%修正率的削角、凹角截面)的气动特性进行了全风向下数值模拟计算,分析比较了不同截面的风压系数、气动力系数以及斯托罗哈数等参数。结果表明削角、凹角截面可以有效减小气动阻力,其中,削角截面减阻效果最为明显,在小风向角下阻力可以最大减小30%。但是,削角、凹角截面的角点上风压系数变化剧烈,其中最大可达到未修正截面的14倍之多,且相比于未修正截面,削角、凹角截面风压系数受紊流度影响较大。

纯水液压传动技术是目前液压领域的前沿学科之一 ,文章介绍了其研究内容及应用趋势 ,并提出了一种适用于高层建筑中小型初发火灾灭火的高压高效细水雾灭火系统。

在模型高宽比(H/d)为5,基于来流风速U∞与模型宽度d的雷诺数Red=6.0×104时,通过风洞试验研究2种湍流边界层中正方形截面高层建筑简化模型的气动力特性,并对模型表面脉动风压进行本征正交分解法(POD)分析。研究结果表明:湍流边界层中模型时均阻力系数Cd的最大值出现在自由端附近,脉动升力系数C1’的最大值出现在模型中间高度附近。不同湍流边界层中模型侧面中间高度处平均风压系数Cp与脉动风压系数Cp’的分布差异较大;在湍流度较小的工况C中,脉动升力的周期性较强,两侧风压脉动由反对称状态主导;在湍流度较大的工况A中,模型侧面可能出现间歇性再附,两侧风压脉动转变为对称状态主导,脉动升力减小,且周期性减弱。

基于5组不同缩尺比的矩形高层建筑风洞试验模型,在两种不同湍流度强度风场下研究湍流度对高层建筑平均风压的阻塞效应影响。试验结果表明:同种风场下,阻塞效应对模型迎风面平均风压系数的影响较小,阻塞比的不同并没有引起迎风面压力分布的显著变化,阻塞比的增大使模型侧面和背风面平均风压系数降低较为显著。来流湍流增大会降低阻塞效应对平均风压系数的影响,湍流度增大对迎风面阻塞效应影响较小,但对高层建筑模型侧面、背面阻塞效应影响较大;最后,对低湍流度风场下阻塞效应修正公式进行了检验,并验证了高湍流度风场下阻塞效应修正公式的适用性。