桅杆结构有限元模型修正与参数敏感性研究

基于台风“圆规”激励下的实测加速度响应识别了深圳356 m高气象梯度观测塔的模态参数,结合带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对气象塔有限元模型进行修正。结果表明:气象塔模态非常密集,且纤绳模态的参与程度较为显著。气象塔X向和Y向的基频分别为0.614 Hz和0.603 Hz,其前3阶弯曲模态阻尼比在1%~2%之间。塔身密度、纤绳弹模对塔身模态频率和振型有显著影响,高层纤绳的线质量和塔身弹模对其也有一定影响,但纤绳张力的影响较低。气象塔有限元模型修正后的风致响应高于修正前,并更接近实测结果,验证了修正模型的准确性。

低雷诺数下圆杆正方形塔架的阻力系数研究

通过节段模型风洞试验,研究雷诺数Re=307~906时圆杆正方形塔架的阻力系数,分析密实比、湍流度及风速等因素的影响.在试验研究的基础上,对比3种雷诺平均模型在圆杆正方形塔架气动力CFD数值模拟中的适用性,分析Re=300~2.5×10^(4)时阻力系数变化规律及影响因素.试验结果表明:圆杆正方形塔架的平均阻力系数在45°风向角时最大,0°和90°最小,并随密实比和风速的增大而减小,随湍流度的增大而增大;脉动阻力系数受密实比和风向角的影响不大,但随风速和湍流度的增大而增大.CFD数值结果显示:SST k-ω湍流模型在Re≤2.5×10^(4)时更适用于计算圆杆正方形塔架的平均阻力系数;随雷诺数的增大,塔架平均阻力系数在Re=300~585时急剧减小,Re=585~1090时减小趋势少许放缓,Re=1090~2.5×10^(4)时基本保持不变;完全处于上游杆件尾流区的下游杆件阻力系数相比于上游杆件减小50%左右.

输电线风致响应的时频域特性风洞试验研究

通过单跨输电线气弹模型风洞试验,研究了单导线和4分裂导线的风振位移谱、气动力谱、气动阻尼比及风振系数特性,探讨了风速、导线分裂数及湍流度的影响.结果表明:导线风振中多模态参与较为显著,其模态频率随风速增加而非线性增大,且高湍流时模态频率的增幅更明显.导线响应谱能量随湍流度和导线分裂数的增加而增大,且多分裂导线和高湍流会使导线的振动能量向低频偏移.导线气动力总响应中背景分量的占比整体随风速、湍流度的增加而增大,随分裂数的增加而减小.导线气动阻尼比随风速和湍流度增加而变化的趋势不明显,其一阶模态气动阻尼比约为无风状态阻尼比的5~9倍,约为二阶模态气动阻尼比的2倍.导线位移风振系数明显低于阻力风振系数,且两类风振系数整体随湍流度增加而增大.

宫颈液基细胞学诊断转移性肺癌1例

目的 探讨肺腺癌宫颈转移在液基细胞学涂片中的细胞形态特点、鉴别诊断及其价值。方法 收集肺腺癌宫颈转移液基细胞学病例1例,并复习相关文献、分析总结其细胞学的诊断要点。结果 肺腺癌宫颈转移液基细胞学形态有以下特点:肿瘤细胞丰富,多以单个散在排列为主,偶见腺样结构,细胞核圆形或卵圆形,核增大明显,为正常宫颈腺细胞核5倍,可见如小淋巴细胞一般巨大核仁,细胞胞浆呈柱状或化生拖尾状。结论 在细胞学涂片中见到核增大明显,核仁巨大的有别于宫颈原发肿瘤的异形细胞时,要结合病史仔细观察细胞学形态,排除转移的可能,指导临床治疗。

基于黏滞阻尼器的CAARC高层建筑风振加速度控制研究

对CAARC(Commonwealth Advisory Aeronautical Research Council)标准矩形高层建筑开展同步测压风洞试验,获得建筑表面的风压分布,并建立其三维有限元模型,详细分析有、无设置黏滞阻尼器下的结构风致加速度响应的减振控制率。结果表明:结构顶层峰值加速度的减振控制率随着阻尼系数C的增大而增加、随着阻尼指数α的增大而减小;靠近结构上部楼层布置黏滞阻尼器的风振控制效果较好;随着阻尼器布置数量增加,结构的减振控制率逐渐增大,且顺风向的减振控制率都比横风向的大;隔层布置时的减振控制率比逐层布置时更好。

考虑背景孔隙的单开孔两空间结构的风致内压响应研究

风致内压对建筑结构的安全性有着显著的影响,在结构抗风设计时不容忽视。本文基于合理的假定,利用非定常伯努利方程、质量守恒定律和绝热气体状态方程推导了有背景孔隙的单开孔两空间结构的内压响应非线性控制方程组,并通过数值算例分析了背景孔隙对内压响应的影响。结果表明:本文导出的内压控制方程组可很好地分析有背景空隙的单开孔两空间结构的风致内压响应;无背景孔隙时,内侧房间的内压响应要高于外侧房间;背景孔隙所引入的附加阻尼使得两房间的内压响应均受到抑制。这些研究成果对结构风致内压有理论与实际应用的价值。

考虑屋盖柔度的开孔两空间结构风致内压研究

基于合理假定,推导了迎风面单开孔两空间结构在其屋盖以动力和准静态两种方式响应时的内压控制方程组.通过数值算例,分析了各种屋盖柔度下由动力模型与准静态模型计算得到的两子空间内压增益函数、内压系数功率谱以及内压系数均方根值.结果表明:当屋盖较柔时,须采用动力模型来计算内压响应,反之,可采用简化的准静态模型.随着屋盖自振频率的增大,"内压--屋盖"系统的三阶共振频率都增大,前二阶共振频率处的峰值内压响应也随之增大,但第三阶共振频率处的峰值内压响应却越来越小,由两模型计算得到的内压系数均方根值均随之增大,但它们的差值却越来越小.

两对称建筑干扰下的超高层建筑风荷载及风效应研究

两施扰建筑和受扰建筑为等比例方柱模型,通过刚体模型同步测压试验获得单体建筑以及不同干扰工况下受扰建筑的表面风荷载,并在不同折算风速下进行结构风振响应计算。在上游两对称施扰建筑布置下,详细分析受扰建筑的基底气动荷载干扰因子(aerodynamic interference factor,AIF)、基底弯矩响应和结构顶部加速度包络干扰因子(enveloped interference factor,EIF)的分布规律。研究表明上游两侧对称建筑干扰下,顺风向、横风向和扭转向的基底气动力平均值和脉动值主要呈现遮挡效应。上游两侧对称建筑横向距离较大时的AIF大于其横向距离较小时的结果,且其顺风向、横风向和扭转向的峰值基底弯矩响应均表现不同程度的放大效应,相应最大干扰因子EIF分别为1.39、1.04和1.18,然而上游两侧对称建筑的横向间距较小时的顺风向、横风向和扭转向峰值基底弯矩响应仍表现为遮挡效应。受扰建筑顶部顺风向峰值加速度主要起放大效应,最大干扰因子EIF达到1.77。横风向峰值加速度的最大干扰因子EIF达到1.48,但整体小于顺风向的结果。

开孔两空间结构的风致内压响应研究

通过合理的假定,利用质量守恒定律、绝热气体状态方程以及非定常形式的伯努利方程推导了迎风面单开洞两空间结构风致内压响应的非线性方程组,并对已有的基于线性模型的研究成果进行了改进。数值计算结果表明,已有的线性模型方法忽视了Helmholtz共振效应,而本文给出的改进计算方法可弥补这一不足。

突然开孔结构风致瞬态内压极值研究

基于经典内压控制方程,对特定开孔时刻下的瞬态内压峰值响应进行了详细研究,分析孔口开启时间对结构瞬态内压峰值的影响。提出突然开孔结构瞬态内压极值的估算方法,并与精确算法进行对比。结果表明:门窗开启时刻的外压值越大,瞬态内压峰值越大,但两者最大值之间存在着一定的时差;瞬态内压极值与外压达极值时的瞬态内压峰值之间的比值可用放大因子G=1.17来描述;提出的极值计算方法能有效地估算突然开孔结构瞬态内压极值。

“四肢伸展型”大跨屋盖风致响应分析

基于刚性模型风洞测压试验结果,对深圳机场T3航站楼这一"四肢伸展型"大跨屋盖结构采用平稳激励下随机振动模态叠加法(CQC法)进行计算,分析了结构风致响应,并讨论了等效静力风荷载的分布特性。计算结果表明,"四肢伸展型"大跨屋盖各部分之间的气动干扰效应非常强烈且相当复杂,将增大整体结构上的风荷载;抗风设计时,不仅要注意屋盖边缘悬臂处的位移,还要关注结构中部的节点位移;风致响应以静力响应为主,但动力响应中,共振响应一般大于背景响应。以上分析可为类似大跨屋盖结构的抗风设计提供一定的参考。

内外压作用下平板网架结构风致响应影响参数分析

在均匀风场中对平屋面结构进行内外压同步测量风洞试验。由内压功率谱分析认为,该试验须严格遵守内压相似定律以获得正确的Helmholtz共振频率。在此基础上将平屋面结构设计成典型平板网架结构,并进行内外压作用下屋盖风致响应分析,研究开洞面积、背景孔隙、风向角及结构阻尼比等参数对屋盖竖向位移响应影响。结果表明,增大开洞面积及减小背景孔隙,屋盖竖向位移均方根值呈增大趋势;结构阻尼比对屋面竖向位移影响极小;迎风开洞时屋盖竖向位移远大于其它风向;脉动内压对屋盖位移响应贡献主要体现于背景分量。

Y形截面超高层建筑风荷载及风效应的干扰效应研究

通过刚性模型同步测压风洞试验,研究周围建筑对Y形建筑风荷载和风效应的干扰影响,分析了全风向峰值正压系数、峰值负压系数、不同风向角下结构顶部加速度及其干扰因子等参数的变化规律。结果表明:干扰效应对全风向最大峰值负压系数影响程度要大于全风向最大峰值正压系数;干扰效应整体上会减少Y形截面超高层建筑全风向最大峰值正压值,增大全风向最大峰值负压绝对值,不利于工程设计,在实际工程时应引起重视;结构顶部最大峰值加速度受干扰效应影响会有所增加,最大峰值加速度为5.28 cm/s2,满足《高层建筑混凝土结构技术规程:JGJ 3—2010》对结构顶点最大加速度的限值要求。

下击暴流作用下的开洞超高层建筑风致内压及净压

通过自制发生装置在大气边界层风洞中模拟下击暴流风场,对典型开洞高层建筑进行内外压风洞试验,研究下击暴流和B类风场作用下开洞高层建筑的内压、净压特性和内压增益函数,进一步识别孔口特征参数,并将内压极值的理论计算结果与试验结果进行对比分析。结果表明,随风向角的增大,内压系数平均值和极值均先减小后增大。两侧面的净压极值最大,易发生风致破坏。开洞面由于内外压相关系数为正值,内外压作用相互抵消,其净压最小。在50°斜风向的来流作用下,内压增益幅值远大于其他风向角下的结果,且在Helmholtz共振频率处的内压能量显著增大。除70°~100°风向角外,其他风向角下内压系数极值的理论值与试验值吻合良好。

气柱共振对开洞结构内压风洞试验的影响

气柱共振对开洞结构内压风洞试验的影响不容忽视,尤其是连通的两空间或多空间结构。阐述了内压风洞试验相似律及体积补偿要求,即按原型与实验风速比的平方进行内部体积补偿,且体积补偿箱须遵守"深且窄"的原则。从往复压缩机管道系统引入了内压模型腔体的气柱共振频率计算公式。对两种补偿体积的开洞两空间结构进行内压风洞试验,试验结果证实了当体积补偿箱过于深长时,会出现气柱共振现象从而影响内压测量的精度。

建筑结构风致内压的研究进展

从理论分析方面概括了内压控制方程的发展过程,评述了结构柔度、Helmholtz共振、干扰效应及结构内部分区等几个影响风致内压的主要因素,并从风洞试验、现场实测与CFD(计算流体动力学)模拟3个方面回顾与总结了国内外风致内压的研究进展,列举了各国风荷载规范对内压的描述.通过分析内压控制方程、影响因素以及研究方法中所存在的问题,指出了当前内压研究中的不足,并提出了进一步研究的建议.

高层建筑底部区域行人风环境试验研究

对单个方形截面高层建筑底部区域12m范围内的行人高度风环境进行试验研究。研究了不同风向角下加速比、平均风速比等参数的分布与变化规律,并以广州为例,利用Lawson风环境评价准则对该区域处于强风下的风环境进行了评价。结果表明各风向角下的最大加速比大致相等,约为1.9,且均出现在建筑背风面角隅位置。平均风速比大于0.75的区域也出现在建筑背风面角隅,此处易引起行人风环境不适。建筑周围12m范围内风环境不适的区域面积在与墙面正交风向时达到最大,应重点关注下洗(Downwash)效应造成行人高度处风速增大的影响;在斜风向20°~70°范围内通风不利的区域面积较大,对空气污染物扩散不利。建筑迎风面和背风面角隅位置出现最大等效阵风风速,应当对建筑角隅区域行人活动加以限制或提醒。

基于一种标准城市建筑模型的行人高度风环境比较研究

对日本建筑学会(AIJ)提出的标准建筑风环境模型,分别采用风洞试验、基于雷诺平均(RANS)和大涡模拟(LES)的数值模拟方法,开展了考虑不同中央高层建筑高度和来流风向角对周围行人高度风环境影响的详细比较研究。结果表明:RANS和LES模拟得到各测点风速比的变化趋势与风洞试验整体上一致,相对而言,LES模拟结果与风洞试验结果更接近,平均误差约为RANS的1/2;而RANS方法总体上低估了行人高度风速,无法准确反映建筑背风面的风加速状况。随着中央建筑高度的增加,周边行人高度风速逐渐增大,100 m高度的超高层建筑对局部区域风速的加速达到1.6倍;但当中央建筑高度超过150 m、继续增大至200 m时,行人高度风速不再增大。当风向角在0°~90°范围变化时,在高层建筑背风面和角区附近会产生行人高度风场加速的“文丘里效应”;其中当来流风向角为45°时,风加速情况最为显著,显示出斜风来流工况下会对高层建筑周边行人风环境带来最不利的影响。

供水管道安装施工中的关键环节与技术

供水管道安装工程是城市化建设中极为重要的基础设施项目,加强供水管道安装施工中关键环节与技术准确把握,有利于增强供水管道安装施工流程规范性、标准性,减少施工过程中不必要问题发生。基于此,本文进一步分析供水管道安装施工中的关键环节与技术要点,并提出具体性的质量控制措施,实现有效提高供水管道安装施工质量的同时,也能为城市建设及居民生活用水正常稳定供应提供基础保障。

两空间结构风致内压的复特征值分析

对Sharma提出的两空间结构风致内压线性控制方程组进行复特征值分析,获得了"结构-内压"系统自振频率与阻尼比的表达式。通过典型数值算例,计算分析了系统的自振频率、阻尼比随迎风墙和隔墙开洞面积的变化规律。结果表明,在不同的迎风墙与隔墙开洞面积下,"结构-内压"系统的自身阻尼较小。随着迎风墙面开洞面积的减小,第一阶振型阻尼比急剧增大,但第二阶振型阻尼比基本保持不变;随着隔墙开洞面积的增大,前两阶阻尼比均呈递减趋势。