大跨度桥梁主梁风雨致涡激振动试验研究 被引量：7

1

作者 辛大波 张明晶 +2 位作者 王亮 欧进萍 李惠 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1168-1172,共5页

针对风雨联合作用下的大跨桥梁风雨致涡激振动问题,以某一分离式双箱主梁桥梁及其闭口主梁型式桥梁为研究对象,通过在大气边界层风洞中搭建风雨联合作用试验系统,完成风雨联合作用下大跨桥梁节段模型涡激振动试验.试验结果显示:不同雨强... 针对风雨联合作用下的大跨桥梁风雨致涡激振动问题,以某一分离式双箱主梁桥梁及其闭口主梁型式桥梁为研究对象,通过在大气边界层风洞中搭建风雨联合作用试验系统,完成风雨联合作用下大跨桥梁节段模型涡激振动试验.试验结果显示:不同雨强下,开口节段模型涡激振动的起振风速及锁定风速基本一致,但最大振动幅值有一定差别.不同雨强下,闭口节段模型随机振动的振动时程有一定差别,且随着风速增大,振动幅值增大.开口节段模型风雨联合作用下的位移幅值大于单一风作用下的位移幅值,最大增量可达1/4.得出结论:降雨增大了桥梁主梁涡激振动幅值;闭口节段模型相对开口节段模型在抵抗涡激振动方面性能更优良. 展开更多

关键词 涡激振动 风雨联合作用 桥梁主梁节段 风洞试验

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风雨联合作用下大跨桥梁颤振稳定性试验研究 被引量：9

2

作者 辛大波 王亮 +1 位作者 欧进萍 李惠 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期110-115,共6页

针对风雨联合作用下的大跨桥梁颤振稳定性,以一开槽双箱梁桥梁为研究对象,通过在大气边界层风洞中搭建的风雨联合作用试验系统,完成基于自由振动法的节段模型颤振试验。通过分析不同雨强下该桥梁主梁的颤振导数以及颤振临界风速,进而获... 针对风雨联合作用下的大跨桥梁颤振稳定性,以一开槽双箱梁桥梁为研究对象,通过在大气边界层风洞中搭建的风雨联合作用试验系统,完成基于自由振动法的节段模型颤振试验。通过分析不同雨强下该桥梁主梁的颤振导数以及颤振临界风速,进而获取降雨对大跨桥梁颤振稳定性的影响规律。试验结果显示:颤振导数随雨强变化而变化,其中体现扭转气动阻尼特性的颤振导数变化较为显著,随雨强增大,颤振临界风速先增大后减小。试验结果表明:降雨对大跨桥梁的颤振导数以及颤振临界风速均有一定影响。 展开更多

关键词 颤振 风雨联合作用 自由振动试验 桥梁主梁节段 风洞试验

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风雨耦合环境结构荷载与响应的分析及试验研究 被引量：15

3

作者 赵林 葛耀君 +1 位作者 武占科 许林汕 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期507-517,共11页

采用理论分析及试验研究方法对风雨共同作用下的结构荷载与响应进行了研究。首先在确定风雨联合作用概率模型的基础上通过对降雨作用特性的分析,比较了雨滴冲击作用模型和空气密度等效变化模型对建筑结构等效静力的作用性能;其次,基于... 采用理论分析及试验研究方法对风雨共同作用下的结构荷载与响应进行了研究。首先在确定风雨联合作用概率模型的基础上通过对降雨作用特性的分析,比较了雨滴冲击作用模型和空气密度等效变化模型对建筑结构等效静力的作用性能;其次,基于高精度风雨耦合荷载环境模拟试验设备,进行了风雨定常气动力荷载模型高频天平测力试验,研究了简单几何形体的风雨定常荷载变化规律;然后,采用二维悬挂系统测振试验方法,研究了风雨非定常气动力荷载模型及其结构振动响应特点;最后,对缆索承重桥梁拉索风雨激振现象进行耦合荷载环境参数精细化控制试验,揭示了拉索空间姿态、拉索动力特性、来流风速和不同雨强组合等条件对拉索风雨振的影响规律。 展开更多

关键词 拉素 风雨共同作用 气动力荷载 结构响应 风洞试验

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风雨共同作用下平板模型的气动导数试验研究 被引量：8

4

作者 顾明 许树壮 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期73-77,共5页

气动导数是大跨桥梁结构颤振和抖振分析中确定颤振临界风速和抖振响应的重要依据。在实际中 ,强风(特别是台风 )一般总伴随着暴雨。但遗憾的是 ,目前所有的研究均是在均匀风场或紊流风场中识别气动导数 ,而没有考虑暴雨的作用。本文采... 气动导数是大跨桥梁结构颤振和抖振分析中确定颤振临界风速和抖振响应的重要依据。在实际中 ,强风(特别是台风 )一般总伴随着暴雨。但遗憾的是 ,目前所有的研究均是在均匀风场或紊流风场中识别气动导数 ,而没有考虑暴雨的作用。本文采用随机系统识别方法 ,在模拟的风雨共同作用条件下识别了薄平板模型的气动导数。初步研究结果表明 ,风雨共同作用下平板结构的气动导数明显不同于仅有风作用的结果。 展开更多

关键词 薄平板 气动导数 风雨共同作用 风洞试验

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输电线路杆塔疲劳可靠性研究 被引量：18

5

作者 白海峰 李宏男 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期25-31,共7页

结合输电杆塔的结构和环境荷载的概率分布特征,以结构疲劳损伤和设计使用寿命为控制条件,在对杆塔结构进行合理简化与风雨荷载随机分布有效建模的基础上,提出一套完整有效的分析杆塔结构在环境荷载作用下发生疲劳损伤、疲劳破坏的可靠... 结合输电杆塔的结构和环境荷载的概率分布特征,以结构疲劳损伤和设计使用寿命为控制条件,在对杆塔结构进行合理简化与风雨荷载随机分布有效建模的基础上,提出一套完整有效的分析杆塔结构在环境荷载作用下发生疲劳损伤、疲劳破坏的可靠度分析方法。以实际杆塔在模拟环境荷载条件下的疲劳可靠性分析为例,分别采用一次二阶矩法和完全分布法计算疲劳失效概率,并考察峰值分布假定、荷载组合与相关参数对结构疲劳可靠度的影响程度。分析结果表明,疲劳可靠度指标与峰值应力假定和风荷载的相干程度有关;结构失效概率随着风暴发生频次和持续时间的增长而增加,计入雨荷载时尤为如此。 展开更多

关键词 格构式杆塔 风(雨)荷载作用 疲劳损伤与寿命 可靠性分析 影响因素

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风雨联合作用下高速列车受力数值模拟 被引量：16

6

作者 敬俊娥 高广军 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期99-102,共4页

采用双方程湍流模型和离散相模型相结合的方法,对不同降雨强度、横风风速和车速下高速运动车辆周围的流场进行研究。研究结果表明:在横风作用下,下落的雨滴与高速运行的列车发生碰撞,雨滴飞溅、改变了车身表面的粗糙度和不平整性,导致... 采用双方程湍流模型和离散相模型相结合的方法,对不同降雨强度、横风风速和车速下高速运动车辆周围的流场进行研究。研究结果表明:在横风作用下,下落的雨滴与高速运行的列车发生碰撞,雨滴飞溅、改变了车身表面的粗糙度和不平整性,导致车辆运行横向力、升力和倾覆力矩均随着车速、风速和降雨强度的增大逐渐变大;伴随着降雨过程的强横风作用,车辆所受的气动载荷与强横风的单独作用情况下相比稍微增加。 展开更多

关键词 高速列车 风雨作用效应 离散相模型 数值模拟

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风雨共同作用下大跨悬索桥加劲梁抖振响应分析 被引量：3

7

作者 胡俊 欧进萍 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期30-35,共6页

基于降雨的基本特性,得到雨滴对桥梁断面的作用力,并将其分解为降雨冲击荷载和降雨阻尼力;结合形函数建立降雨的单元冲击荷载及单元阻尼矩阵,进而得到考虑降雨影响的大跨度悬索桥动力响应方程。以东海某大跨度悬索桥为对象进行风雨共同... 基于降雨的基本特性,得到雨滴对桥梁断面的作用力,并将其分解为降雨冲击荷载和降雨阻尼力;结合形函数建立降雨的单元冲击荷载及单元阻尼矩阵,进而得到考虑降雨影响的大跨度悬索桥动力响应方程。以东海某大跨度悬索桥为对象进行风雨共同作用下大跨度悬索桥加劲梁抖振响应分析。结果表明,在大暴雨(强)作用下,主跨跨中的顺风向及竖向位移均值分别增大了16.24%和4.81%,说明在强风雨共同作用下雨滴对结构的顺风向冲击起主要作用;降雨产生的阻尼作用对结构响应有一定的积极影响,降雨的附加阻尼作用使主跨跨中的顺风向、竖向和扭转位移响应的均方差值分别降低了7.38%,2.28%和5.57%。 展开更多

关键词 悬索桥 大跨度 加劲梁 风雨作用 抖振 时程分析

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风雨共同作用特大型冷却塔表面风荷载与作用机理 被引量：2

8

作者 柯世堂 余文林 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期185-192,共8页

强风暴雨极端气候条件下,暴雨会直接影响塔筒表面气动力并改变脉动风的湍流特性,而传统研究大多仅关注风单向驱动雨对于结构表面的冲击力.为解决该问题,针对中国已建成的高为210.0 m的超大型冷却塔,首先基于计算流体动力学(computationa... 强风暴雨极端气候条件下,暴雨会直接影响塔筒表面气动力并改变脉动风的湍流特性,而传统研究大多仅关注风单向驱动雨对于结构表面的冲击力.为解决该问题,针对中国已建成的高为210.0 m的超大型冷却塔,首先基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)手段采用连续相和离散相模型分别展开风、雨场的模拟计算.在此基础上,揭示风雨场雨滴运行速度和轨迹的作用机理,并针对9种不同风速和降雨强度组合的塔筒内、外表面风雨荷载,雨压以及等效压力系数等展开定性和定量的对比分析.提出的超大型冷却塔风雨等效内、外压系数可以很好地预测此类极端条件下的表面荷载取值. 展开更多

关键词 超大型冷却塔 风-雨双向耦合 数值模拟 风荷载特性 作用机理

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输电塔线体系的风(雨)致振动响应与稳定性研究 被引量：32

9

作者 李宏男 白海峰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期31-38,共8页

根据输电塔线体系在风(雨)激励下破坏的实际状况,建立了'三塔两跨'有限元分析模型,其中,输电塔采用三自由度梁单元,导(地)线采用索单元;提出雨荷载的计算方法以及与风湍流共同作用于输电塔线体系的荷载组合原则;分析输电塔、导(... 根据输电塔线体系在风(雨)激励下破坏的实际状况,建立了'三塔两跨'有限元分析模型,其中,输电塔采用三自由度梁单元,导(地)线采用索单元;提出雨荷载的计算方法以及与风湍流共同作用于输电塔线体系的荷载组合原则;分析输电塔、导(地)线和结构体系的结构动力特性及其相互关系;采用数值模拟方法,建立设计与灾害荷载的不同工况组合,分别在时域和频域内对输电塔的动力响应规律进行分析;采用结构主要组件(如主立柱杆件和输电线)强度分析的方法,分析结构强度的变化和灾害发生的可能性原因。研究表明:输电塔线体系的运动耦合性对结构动力特性有不容忽视的影响;降雨对输电塔线体系的响应具有明显影响,且有与风湍流同时作用的激励特征;结构体系发生连续倒塔破坏的原因是风雨共同作用,结构局部动态受压失稳造成的。 展开更多

关键词 输电塔线体系 风(雨)荷载作用 有限元模性 结构动力特性 动力响应分析 强度与稳定

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超大型冷却塔风-雨双向耦合作用机理和气动力分布研究 被引量：1

10

作者 余文林 柯世堂 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期131-140,共10页

传统研究大多仅关注风单项驱动雨对于结构表面的冲击效应,均忽略了暴雨对脉动风湍流效应的反作用。针对国内已建成210 m世界最高超大型冷却塔,以风-雨双向耦合算法为核心,基于计算流体动力学(CFD)方法采用连续相和离散相模型分别进行风... 传统研究大多仅关注风单项驱动雨对于结构表面的冲击效应,均忽略了暴雨对脉动风湍流效应的反作用。针对国内已建成210 m世界最高超大型冷却塔,以风-雨双向耦合算法为核心,基于计算流体动力学(CFD)方法采用连续相和离散相模型分别进行风场和雨滴的模拟迭代。首先,对比研究9种不同风速和雨强组合对塔筒表面风驱雨量、雨滴附加作用力和雨致压力系数的影响规律,揭示风雨耦合场中塔筒速度流线、湍动能强度、雨滴运行速度和轨迹的作用机理,并针对不同工况的塔筒表面压力、雨荷载以及不同高度和角度下的等效压力系数进行了定性和定量的对比分析。在此基础上,提炼出最不利风雨组合工况,并基于非线性最小二乘法原理,以子午向高度和环向角度为目标函数拟合给出了超大型冷却塔等效压力系数的计算公式和对应的二维空间曲面。研究结论可为此类超大型冷却塔在极端气候下的表面荷载精确化取值提供依据,同时加深对风雨共同作用机理的理解。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 风-雨双向耦合 数值模拟 作用机理 气动力分布

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风雨共同作用超大型冷却塔气动力和受力性能

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作者 柯世堂 余文林 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期800-809,共10页

为定量评价雨荷载对超大型冷却塔气动力和风效应的影响,以国内某在建世界最高的220m超大型双曲线间接空冷塔为例,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD)方法对冷却塔周围风场进行数值模拟,验证模拟结果的有效性后... 为定量评价雨荷载对超大型冷却塔气动力和风效应的影响,以国内某在建世界最高的220m超大型双曲线间接空冷塔为例,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD)方法对冷却塔周围风场进行数值模拟,验证模拟结果的有效性后添加离散相模型(discrete phase model,简称DPM)进行雨强为50mm/h的暴雨模拟,系统分析了风雨共同作用下冷却塔表面流体绕流特性、风雨荷载特征值及平均压力系数的变化。在此基础上,采用有限元方法分析了风荷载和风雨荷载共同作用下超大型冷却塔风致稳定性和受力性能。研究表明:冷却塔表面所受总雨荷载占总风荷载的6.71%,部分区域内雨压系数可达0.07以上,与风压系数的比值最高可以达到26.98%;相比于风荷载,风雨荷载共同作用降低了冷却塔整体屈曲稳定和局部稳定性能,增大了塔筒、支柱和环基结构内力响应,屈曲位移最大增量达10%,0°子午向轴力最大增量达17.4%。该结论可为此类大型冷却塔结构抗风/雨荷载设计提供参考依据。 展开更多

关键词 风雨共同作用 超大型冷却塔 计算流体动力学数值模拟 有限元分析 气动力 受力性能

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风雨联合作用下南京大胜关长江大桥地铁列车运营安全研究

12

作者 汪皓 司天文 +2 位作者 郑史雄 马舜 周云强 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第6期111-117,124,共8页

为降低风雨联合作用对大跨度桥梁上城市轨道交通运营安全造成的影响,以南京大胜关长江大桥地铁搭载段为例,建立横风作用下列车倾覆数学计算模型,并研究列车在风雨联合作用下的运营安全性。结果表明:列车在背风侧运行时的临界倾覆风速大... 为降低风雨联合作用对大跨度桥梁上城市轨道交通运营安全造成的影响,以南京大胜关长江大桥地铁搭载段为例,建立横风作用下列车倾覆数学计算模型,并研究列车在风雨联合作用下的运营安全性。结果表明:列车在背风侧运行时的临界倾覆风速大于列车在迎风侧运行时;相对于仅有强风作用,风雨联合作用下列车迎、背风侧的临界倾覆风速均有所降低且背风侧降低较为显著;仅强风作用时桥梁附属设施的增加使列车临界风速有所降低,风雨联合作用下桥梁附属设施的增加对列车临界倾覆风速的影响较小;风雨联合作用下,列车在边跨与中跨运行时的临界倾覆风速变化不大;雨强增大时临界倾覆风速降低不大。由此可见,风雨联合作用下对行车安全影响的主要因素是风速。 展开更多

关键词 地铁 列车 运营安全 桥梁 风雨联合作用

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