考虑质量偏心的板状飞掷物数值模拟

风致板状飞掷物是风灾中造成建筑围护结构破坏的主要因素之一,且常因材质不均匀等因素导致质量偏心。建立考虑质量偏心的板状飞掷物运动数值模型,研究了不同质心位置和初始风攻角影响下飞掷物的飞行姿态、轨迹和速度,分析了飞掷物存在质量偏心时对人群和建筑的影响。研究表明:数值模型准确高效,可应用于大量不同初始参数飞掷物的快速模拟;质量偏心会加剧板状飞掷物在运动中的反向翻转,转动会耗散平动的能量从而降低冲击的速度;起飞时质心偏下飞掷物一般下坠得更快,质心偏上则更容易导致轨迹发散,且质量偏心对飞掷物冲击建筑围护结构的姿态较为关键。

某体育场气弹模型风洞试验研究

大跨度体育场屋盖是风敏感性结构,由于气动弹性模型的设计和制作存在较大难度,所以此类结构的气弹模型风洞试验研究较少。以一实际体育场为对象,成功设计并制作了其结构的气动弹性模型,并对其进行了风洞试验,测试了该大跨屋盖结构的气动位移响应随风向角和风速的变化关系。此外,试验还对该气弹模型布置了测压点,对比了气弹模型测压与刚性模型测压结果的区别。结果表明:该大跨度屋盖结构最大位移发生在垂直于来流的位置;结构响应随风速增大而增大,而且风速越大增长率也越高;气弹模型测压对平均风压系数影响不大,但是屋盖的脉动风压系数相比刚性模型测压会增大。