高层建筑风场的脉动风速时程模拟

采用经过FFT算法改进的谐波叠加法(WAWS)及自回归(AR)模型的线性滤波法对实际工程进行脉动风速时程模拟.对2种算法所模拟的风速时程进行分析,结果显示了风速功率谱及相关函数的特性,分析结果说明AR模型中模型阶次及时间步长对风速时程产生较大影响.根据结构的有限元动力分析,采用能量相等的原则,即使结构固有频率段内的目标谱和模拟谱能量相等,对风速时程进行修正,使模拟风速时程更趋合理.

大型煤气柜风荷载的风洞试验及数值模拟

对某大型煤气柜进行了风洞测压试验及风压数值模拟。分析了试验模型表面风压分布及其脉动特性,并同数值计算结果、规范条文中类似断面结构的风压分布作对比。结果表明:风洞试验中由于结构表面分布的工字钢及表面粗糙度的处理,雷诺数效应对表面风压分布影响并不明显,但对表面绕流场分离区的风压值有一定影响。结构的均方根升力、阻力系数在频域表现为宽带谱;采用基于雷诺平均的RNGk-ε湍流模型能较准确地模拟表面平均风压分布,其计算结果同样可为结构抗风设计提供参考;在不同量级雷诺数下数值模拟得到的平均风压分布能反映出雷诺数效应的影响。

站台雨棚风振响应及参与振型分析

研究火车站站台雨棚多振型、振型交叉项及荷载谱交叉项对风振响应的影响,并分析计算应考虑的结构频率范围.根据两个火车站的风洞试验及其站台有限元分析,采用频域方法,计算考虑参与振型数量、是否考虑振型交叉项和荷载谱交叉项时的均方位移和内力响应,并通过测点风压谱及振型应变能分析来评价参与振型频率范围的合理性.结果表明,参与振型的数量、振型交叉项及荷载谱交叉项对结构响应均有不同程度的影响;计算考虑3.5Hz以内的振型可以满足精度要求.

某火车站站台雨篷风洞试验及响应分析

以某火车站站台雨篷为工程背景,通过风洞试验对雨篷的平均风荷载规律进行了分析,讨论了典型风向角下雨篷上下表面风压相关性,以及表面风压和均方根风压的分布特点,同时采用频域分析法对雨篷进行风振响应分析,通过是否考虑振型交叉项及荷载谱交叉项,分别计算出均方根位移和内力响应,分析了结构的振型交叉项及荷载谱交叉项对风振响应的贡献。

大跨越导线动张力计算和模型实验

为正确认识塔线耦合力等效应理论基础的导线线端动张力,保障线路安全运行的工程需要,在考虑导线初始垂度和抗拉刚度情况下,建立了导线自由振动的非线性微分方程,用连续化超越函数解法,将导线自由振动曲线形式分为正对称和反对称两类模态分别进行模态分析,得出导线动张力成分仅由在平面内对称模态振动引起。将导线不平衡合力对各阶正对称模态幅值求导后为零,联立后求解,即可得到各阶正对称模态幅值,使叠加后的正对称模态与导线实际振动更逼近。将导线在平面正对称基本振型参数规一化后,推导出了导线线端动张力的近似计算公式。对某实际工程的近似公式计算结果与气动弹性模型实验数据对比分析的一致结论说明了动张力近似公式计算结果准确,导线振动过程中线内动张力与初始张力数量级相同。因此,可得出这样结论,导线在实际振动过程中,线端张力变化很大,尤其导线产生低频大振幅舞动时,应慎重考虑由此引起的导线首先失效隐患。

曲率模态和神经网络在损伤识别中的应用

以连续梁为例,通过曲率模态及改进后的模态置信准则联合确定损伤位置,并使用神经网络判定各损伤处的损伤程度。数值模拟考虑了梁不同位置及不同程度损伤情况,研究了运用曲率模态和模态置信准则进行损伤和损伤位置的识别,分析了各自方法的优缺点,通过两种方法的联合运用,使损伤位置识别准确、合理,并且说明了1阶曲率模态的局部参数是损伤程度识别较优的网络输入量,最后运用神经网络识别损伤程度。

高层建筑风振响应参与模态分析

根据一实际超高层建筑风洞试验数据结果,采用频域分析法计分析和探讨计算超高层建筑风振响应时应考虑的结构模态数和频率范围,得到强风作用下该超高层建筑均方根位移与内力响应随参与计算的模态数和频率范围的变化规律,同时从该超高层建筑表面测点风压谱密度的角度解释了这种变化规律。

基于改进BP算法的刚框架连接损伤识别方法

运用权值、阈值同步学习BP算法(简称为改进BP算法)对钢框架连接损伤进行识别,并且选用由结构正则化的频率变化率和少数点的振型模态分量构成的组合参数作为网络输入参数.通过对一个4层钢框架数值模拟,比较了改进算法和传统算法测试结果,从而证明改进算法更加精确、优越.

九江长江大桥健康监测系统硬件系统设计

以九江长江大桥(公铁两用桥)为工程背景,制定了大桥健康监测系统设计目标和原则,确定了系统的监测内容,并根据系统要求进行了系统安装的集成,开发了系统的安全评价系统和数据库管理系统,为大桥的管理和维护决策提供数据支持。

基于CFD的体育场挑篷选型研究

为研究设计初期主要形状参数,对大跨索膜挑篷结构风荷载的影响,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,对某挑篷结构初步方案的风荷载及流场进行了数值模拟。通过多类形状参数的比较,认为地形、挑篷倾角及看台的封闭性对结构风荷载及流场分布有较大影响,并给出建议设计参数进行风洞试验。

某多跨连续箱梁桥动力测试及舒适度评价

以某多跨连续箱梁桥为对象,利用试验车辆对桥梁施以动力荷载进行强迫振动试验,获得结构振动的振幅、动应变、动挠度及冲击系数;在此基础上结合脉动试验,识别桥梁结构的频率、阻尼比,基于Diekemann指标及Sperling指标评价其动力舒适度。结果表明,在测试荷载作用下,桥梁动应变很小;加载车速度为10~40km/h时,主桥试验跨冲击系数与车速相关性明显,各试验工况下结构的冲击系数为0.028~0.175,略大于设计值,桥面平顺性欠佳;结构实测频率与理论值的比值为1.11~1.25,主桥整体抗弯刚度符合理论预期。

大跨径钢桁架拱桥的试验模型研究

文章针对九江长江大桥主桥钢桁架薄壁杆件的结构特性，设计了厚度比为1／10，长度尺寸比为1／40的钢桁架拱桥变异模型。通过模型静力试验对吊杆、弦杆、斜杆截面的应力及相关测点的挠度进行了测试，并将实测结果与数值模拟结果进行比较。通过对比可知，试验结果与数值结果满足相似比关系，从而验证了变异模型设计的合理性和正确性。

整流罩零件的模拟仿真及数字化工艺协调

通过分析整流罩蒙皮零件的结构特点,确定了最初的工艺方案。通过试验结果分析原因,然后在工艺方面进行了相应改进,提出用数字化工艺协调方法代替表面样件工作法,并对整流罩合并蒙皮零件进行模拟仿真,通过工程验证,保证了产品互换性、表面质量要求以及批生产。

有限元仿真模拟分析在典型型材拉弯过程中的应用研究

典型型材拉弯过程中因存在回弹而不利于模具的设计制造。通过经验法给出拉弯回弹值并进行修模后所拉弯成形的零件不符合制造技术要求,且反复试验有很大的不确定性,存在制造风险。本文通过前期采用有限元仿真技术对典型型材拉弯成形过程进行模拟分析,确定各类参数对零件变形的影响,预测零件在拉弯成形过程中的变形情况,获得型材在理论载荷状态下的拉弯回弹值,并以此作为修模和工艺分析的依据。

大跨径钢桁架拱桥健康监测系统传感器优化布置研究

以九江长江大桥主跨钢桁架拱桥为工程背景,以其有限元模型分析结果为基础,基于扩展有效独立法理论进行传感器优化布置,最终形成该桥的健康监测系统传感器测点布置。

影响矩阵法确定斜拉桥施工阶段初拉索力

以某预应力砼独塔单索面斜拉桥为工程背景,描述了利用正装迭代法确定施工阶段初拉索力的过程;该桥主梁采用满堂支架整体现浇施工,斜拉索依次张拉并调索,在对结构正装分析时,采用索力为优化目标,根据索力对结构的敏感程度选择调整值,进行迭代计算直至收敛满足精度要求。计算结果表明,最终成桥状态与优化后的合理成桥状态非常接近。

基于新冠疫情下交互融合式船员培训模式的探究

因新冠疫情突发,船员无法参加培训而不能正常上船工作,权益受到严重损害。根据国际劳工组织关于新冠肺炎期间对海事劳工履约的指引,笔者提出交互融合式船员培训模式,不仅有助于解决疫情期间不宜聚集等弊端,而且为船员培训提供了一种全新的思路。本文通过分析交互融合式培训的优点和不足,并提出改进措施;通过对比海船考试科目通过率、问卷调查等形式,分析出适合交互融合式的课程以及发展方向,认为该培训模式对今后船员的终身教育、人才培养、实现航海强国梦有着重要的指导意义。

高层建筑风场的数值模拟和风洞试验结果比较

以中华城商业社区高层建筑群为工程背景,采用RNGk-ε湍流模型模拟了建筑群中超高层建筑的表面平均风压分布及周围风环境,计算了与风洞试验等雷诺数及增大来流风速和模型尺寸提高雷诺数后的两类雷诺数工况,并同风洞试验结果进行了对比。结果表明,在等雷诺数情况下,风洞试验和数值模拟得到的超高层建筑表面风压分布较为一致,数值差别在15%以内;数值模拟与试验雷诺数相差25倍的工况中,当多数建筑主轴向与来流风速成一定角度时,超高层建筑的风压分布及周围流场的数值模拟结果与试验较一致;当多数建筑主轴向与来流风速平行时,尾流中旋涡分布的数值模拟结果与试验差异明显,但平均风压分布的数值模拟与试验结果略显差别。

附加质量对桁架桥频率影响研究

将大跨度钢桁架桥梁简化为等截面质量梁进行结构动力分析,车辆荷载假设为附加质量,通过具有附加集中质量梁的自由振动微分方程,推导了附加质量与梁固有频率变化量的关系:结构各阶次的固有频率与位置固定的附加质量成线性比例关系,其斜率数值与阶次及附加质量位置相关。通过某大跨度钢桁架桥模型采用数值及试验说明了理论关系式的正确性,并且相对桥梁质量很小的附加质量对结构频率影响明显。

TTU标模风压数值模拟的雷诺数效应

采用TTU(Texas Tech University Building Model)标准低矮建筑模型为研究对象,基于Fluent的计算流体动力软件平台,分析了网格划分、湍流模型等因素对数值模拟结果的影响,并计算了不同雷诺数下结构表面风压.分析结果表明:各种比例模型下类似网格分布中,保证模型表面y+数值的一致,网格对计算结果的影响有限;不同雷诺数条件对TTU标模屋檐处风压分布影响明显.