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基于多芯梁框架系统的悬索桥气弹模型设计方法
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作者 兰义哲 葛耀君 +1 位作者 张晋杰 杨詠昕 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期1026-1034,共9页
针对大跨度双层桥面钢桁架悬索桥,提出了一种新的加劲梁气弹模型设计方法,称为多芯梁框架系统。该系统包含上下两层芯梁、横向联系刚臂和竖向框架刚臂。通过将设计过程转化为优化问题,并采用有约束的模式搜索法,获得了满足设计指标的加... 针对大跨度双层桥面钢桁架悬索桥,提出了一种新的加劲梁气弹模型设计方法,称为多芯梁框架系统。该系统包含上下两层芯梁、横向联系刚臂和竖向框架刚臂。通过将设计过程转化为优化问题,并采用有约束的模式搜索法,获得了满足设计指标的加劲梁设计参数值。敏感性分析表明,横向联系刚臂和上下两层纵向芯梁的尺寸对模态频率具有关键影响。动力特性测试结果验证了多芯梁框架系统模拟的准确性,低阶模态频率与设计目标值误差在±5%以内。这一设计方法作为全桥气弹模型设计方法的有效补充,适用于桁架形式加劲梁,实现了气动外形、刚度系统和质量系统的整体最佳模拟。 展开更多
关键词 桥梁工程 多芯梁框架系统 模式搜索优化算法 全桥气弹模型 动力特性
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基于气弹模型风洞试验的高耸桅杆风振响应特性 被引量:1
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作者 刘慕广 杜睿 谢壮宁 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期861-869,共9页
为了探究高耸桅杆结构风振响应特性,采用刚性节段加连接棒法制作了356 m高桅杆的气弹模型,通过风洞试验研究了桅杆结构的位移响应高度分布特征和模态参与特性,并分析了风速和风向的影响.结果表明,桅杆结构的位移响应随高度呈非线性变化... 为了探究高耸桅杆结构风振响应特性,采用刚性节段加连接棒法制作了356 m高桅杆的气弹模型,通过风洞试验研究了桅杆结构的位移响应高度分布特征和模态参与特性,并分析了风速和风向的影响.结果表明,桅杆结构的位移响应随高度呈非线性变化,其最大平均和脉动响应均出现在顶部2层纤绳锚固点间的中间部位.桅杆结构的横风向响应基本与顺风向相当.风向改变对平均位移有一定影响,对脉动无明显影响.结构顺、横风向风振响应中前三阶模态振动能量具有相近量级,且风速变化会对桅杆结构的模态频率产生一定影响.结构气动阻尼均为正值,且随风速增加而增大.桅杆结构的顺风向风振系数除底部外,其他高度均要显著低于规范值.风速和风向的改变对桅杆中、上部的风振系数影响较小,仅在底部影响较为明显. 展开更多
关键词 桅杆 气弹模型 风洞试验 风振响应 风振系数
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超高桥塔的气弹模型风洞试验及其等效静力风荷载 被引量:1
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作者 李宇 冯朴 +1 位作者 李加武 付曜 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第2期96-105,共10页
为研究超高桥塔的气弹模型风洞试验方法及其等效静力风荷载,根据某实际工程中的超高桥塔建立了有限元模型,进行了动力特性计算,进而设计了相应的气弹模型,并开展了风洞试验。在此基础上,开展了超高桥塔风致振动的非线性时程计算,并基于... 为研究超高桥塔的气弹模型风洞试验方法及其等效静力风荷载,根据某实际工程中的超高桥塔建立了有限元模型,进行了动力特性计算,进而设计了相应的气弹模型,并开展了风洞试验。在此基础上,开展了超高桥塔风致振动的非线性时程计算,并基于阵风荷载因子法,对比了以位移、内力和应力为单一目标的超高桥塔的等效静力风荷载。结果表明:斜风作用下的桥塔风致振动比较显著,其影响随着风速的增大而愈加明显;当风向角为75°~90°时,超高桥塔将在风速为35~50 m·s^(-1)的区间发生顺桥向的侧弯涡振,但幅值较小;基于应力的阵风荷载因子比基于位移或内力的阵风荷载因子更加稳定,这使得基于应力的等效静力风荷载要优于基于位移或内力的等效静力风荷载,比较适合于超高桥塔。 展开更多
关键词 超高桥塔 气弹模型 风洞试验 阵风荷载因子 等效静力风荷载
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基于非线性气弹模型的风力机长柔性叶片优化方法
4
作者 张祯 许波峰 +3 位作者 李振 范星星 李奎 汪亚洲 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第6期642-648,共7页
当前大型风力机叶片朝着更长更柔的方向发展,其气动、结构综合性能优化对机组降本增效尤为关键。针对长柔性叶片的非线性特点,采用变步长变形差分法对线性欧拉-伯努利梁模型进行了非线性修正,基于修正的非线性结构模型与叶素动量理论耦... 当前大型风力机叶片朝着更长更柔的方向发展,其气动、结构综合性能优化对机组降本增效尤为关键。针对长柔性叶片的非线性特点,采用变步长变形差分法对线性欧拉-伯努利梁模型进行了非线性修正,基于修正的非线性结构模型与叶素动量理论耦合建立了一种兼顾仿真精度与效率的非线性气弹模型。以单机年发电量最大和叶根挥舞弯矩最小为优化目标,采用快速非支配排序遗传算法第二版对DTU 10 MW风力机叶片进行气动-结构一体化优化。通过分析得出非线性气弹模型作为评价函数比线性气弹模型作为评价函数的优化结果综合性能更优,在提升年发电量的基础上,叶根挥舞弯矩均有所降低。 展开更多
关键词 长柔性叶片 优化设计 非线性 气弹模型 遗传算法
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树木气弹模型风致响应特性的风洞试验研究
5
作者 郝艳峰 黄斌 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期21-34,I0001,共15页
为研究风荷载作用下树木的风致位移响应特性,揭示不同尺度阵风与树木风致位移的相互关系,基于满足主要相似要求的树木缩尺气弹模型,参照工程科学数据集ESDU 85020,在风洞中构建相应风场,通过同步测量风速、树冠中心位移和树干位移,开展... 为研究风荷载作用下树木的风致位移响应特性,揭示不同尺度阵风与树木风致位移的相互关系,基于满足主要相似要求的树木缩尺气弹模型,参照工程科学数据集ESDU 85020,在风洞中构建相应风场,通过同步测量风速、树冠中心位移和树干位移,开展了树干-树冠-风速三者之间的相互关系和时频特征研究。结果表明:树冠中心位移、树干位移、风速三者之间呈正相关关系,三者之间的互功率谱密度函数解释了其时域和振型特征;树冠中心位移和树干位移均以顺风向为主;树叶数量增加到一定程度时可以减缓树冠中心位移,但是不能减缓树干位移;树冠中心和树干位移的脉动特性主要受树冠频率控制,树冠中心和树干的风致位移响应主要受大尺度阵风控制,满足准定常假设。 展开更多
关键词 树木气弹模型 风洞试验 动力特性 风致响应特性 大尺度阵风
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大跨越输电塔线体系气弹模型风洞试验 被引量:36
6
作者 郭勇 孙炳楠 +2 位作者 叶尹 沈国辉 楼文娟 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1482-1486,共5页
针对大跨越输电塔线耦合体系的风振响应问题,以规划中的世界第一高塔——某大跨越输电塔线工程为原型,采用离散刚度法设计制作了塔线体系的气弹模型,并在紊流风场中进行了多个风向角、多个风速下的单塔和塔线体系气弹模型风洞试验.试验... 针对大跨越输电塔线耦合体系的风振响应问题,以规划中的世界第一高塔——某大跨越输电塔线工程为原型,采用离散刚度法设计制作了塔线体系的气弹模型,并在紊流风场中进行了多个风向角、多个风速下的单塔和塔线体系气弹模型风洞试验.试验结果表明,输电塔的响应可以分解为共振响应与背景响应.通过分析塔线耦合作用对输电塔2部分分量的影响,揭示了塔线体系的风振响应特性.塔线体系与单塔相比,由于阻尼的增加导致共振响应有所降低,而迎风面积的增大使得背景响应有较大幅度的提高.分析塔线体系总的风振响应必须同时考虑塔线耦合作用对2部分分量的影响. 展开更多
关键词 大跨越输电塔线体系 气弹模型 风洞试验 风振响应
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大跨越输电塔线体系气弹模型风洞试验 被引量:57
7
作者 邓洪洲 朱松晔 +1 位作者 陈晓明 王肇民 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期132-137,共6页
以建设中世界最高输电铁塔——— 346 .5m高、5 0 0kV江阴大跨越塔为工程背景 ,通过气弹模型风洞试验 ,对大跨越输电塔线体系动力特性和风振响应进行了研究 .采用外形、质量、刚度分离的处理方法设计了大跨越塔模型 ,塔线体系为两塔三... 以建设中世界最高输电铁塔——— 346 .5m高、5 0 0kV江阴大跨越塔为工程背景 ,通过气弹模型风洞试验 ,对大跨越输电塔线体系动力特性和风振响应进行了研究 .采用外形、质量、刚度分离的处理方法设计了大跨越塔模型 ,塔线体系为两塔三段线模型 .用自由振动法测得单塔和塔线体系的自振频率和阻尼比 ,进行了多个风速下单塔、塔线体系在均匀流场和紊流场中的风洞试验 .通过对试验结果的分析 ,揭示了大跨越输电塔线体系动力特性和风振响应特点 。 展开更多
关键词 大跨越输电塔线体系 气弹模型 风洞试验 风振响应力 动力特性 自振频率 阻尼比 抗风设计
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1000kV苏通大跨越输电塔线体系气弹模型的风洞试验研究 被引量:20
8
作者 赵爽 晏致涛 +2 位作者 李正良 董建尧 钟永力 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期5257-5265,共9页
拟建的苏通大跨越输电线路是目前为止塔身最高、跨度最长的塔线体系,主要受风荷载控制。气弹模型的风洞试验是深入研究各种风致耦合振动现象的有效手段。由于风洞条件和模型材料的限制,模型设计需要放松输电塔的Froude数相似准则,采用Da... 拟建的苏通大跨越输电线路是目前为止塔身最高、跨度最长的塔线体系,主要受风荷载控制。气弹模型的风洞试验是深入研究各种风致耦合振动现象的有效手段。由于风洞条件和模型材料的限制,模型设计需要放松输电塔的Froude数相似准则,采用Davenport提出的线模型等效设计方法。但这会引起塔线体系响应不匹配以及气动阻尼和质量不符合相似比等问题。通过增大输电线模型的刚度矩阵,不改变输电线模型垂度,推导输电线模型的精确气动力相似比等手段设计塔线体系气弹模型。将其放置于标定好的风场中,通过有限元分析梯度风对其的影响,测试单塔和塔线体系的风致响应,揭示位移、频率以及阻尼等塔线耦合的机理。试验结果表明:30o风向角时输电塔的位移响应最大;塔线耦合改变了输电塔的动力特性和风致响应分量;试验风速下的输电塔和导线均没有动力失稳。 展开更多
关键词 1000kV Froude数 塔线体系 气弹模型 风洞试验 梯度风
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特高压输电塔气弹模型风洞试验研究 被引量:14
9
作者 邓洪洲 司瑞娟 +1 位作者 胡晓依 陈强 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期673-678,共6页
为进一步了解特高压输电塔风振响应的特点,以正在建设的淮南-上海1000kV特高压线路中的一基双回路直线塔为原型,采用离散刚度法制作了输电塔气弹模型,进行了输电塔在紊流场中不同风速、不同风攻角下的气弹模型风洞试验.试验结果表明:输... 为进一步了解特高压输电塔风振响应的特点,以正在建设的淮南-上海1000kV特高压线路中的一基双回路直线塔为原型,采用离散刚度法制作了输电塔气弹模型,进行了输电塔在紊流场中不同风速、不同风攻角下的气弹模型风洞试验.试验结果表明:输电塔模型的响应随风速的增大而增大;位移响应受风攻角的影响比较明显,在15°风时位移响应最大;各试验工况下,输电塔模型横风向的振动比较显著,X向和Y向的加速度响应处于同一量级且数值比较接近;Y向的加速度响应在0°风时最大,X向的加速度响应在90°风时最大,但任何工况下,输电塔X向的加速度响应均大于Y向的加速度响应. 展开更多
关键词 特高压 输电塔 风洞试验 气弹模型 风振响应
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特高压输电塔线体系气弹模型设计与风洞试验 被引量:12
10
作者 李正良 任坤 +2 位作者 肖正直 汪之松 余快 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期102-106,113,共6页
针对特高压输电线路塔线体系风致响应较大的特点,以某输电塔线工程为原型,按照空气动力学弹性相似准则,设计制作了输电线路塔线气动弹性模型,进行了多个风向角、多个风速下单塔与塔线体系在紊流场中的风洞试验。试验结果表明,对于跨度... 针对特高压输电线路塔线体系风致响应较大的特点,以某输电塔线工程为原型,按照空气动力学弹性相似准则,设计制作了输电线路塔线气动弹性模型,进行了多个风向角、多个风速下单塔与塔线体系在紊流场中的风洞试验。试验结果表明,对于跨度不大的塔线体系,较低风速下(风速约<20~25m/s)塔线中塔的加速度要高于单塔,当风速继续增加时,单塔的加速度将超过塔线体系。塔线体系总的风振响应需要考虑塔线耦合作用的影响。 展开更多
关键词 塔线体系 风洞试验 风振响应 气弹模型
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基于连续气弹模型的超高烟囱风致响应风洞试验研究 被引量:10
11
作者 梁枢果 周颖 +3 位作者 王磊 樊星妍 刘伟 杨威 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期149-155,共7页
以某300 m超高烟囱为例,介绍了将连续气弹模型应用于超高烟囱抗风设计的风洞试验方法和试验结果。选用DEVCON胶剂,采用开模灌胶再拆模的方式,制作了连续壳体气弹模型,模拟了烟囱的几何外形和动力特性;基于刚性模型测压试验,确定了模型... 以某300 m超高烟囱为例,介绍了将连续气弹模型应用于超高烟囱抗风设计的风洞试验方法和试验结果。选用DEVCON胶剂,采用开模灌胶再拆模的方式,制作了连续壳体气弹模型,模拟了烟囱的几何外形和动力特性;基于刚性模型测压试验,确定了模型表面粗糙条的设置方式,以模拟实际烟囱风荷载的雷诺数效应;将刚性模型雷诺数效应模拟方法应用到连续壳体气弹模型上,对气弹模型进行吹风试验,获得了该烟囱的风致响应。气弹模型试验结果表明:该烟囱在平滑流场会发生一定程度的涡激共振现象,在实际湍流场中没有出现涡激共振现象,但横风向动态位移仍然显著大于顺风向动态位移;将试验结果与既有实测结果进行了对比,检验了该试验数据的可靠性。该试验方式和试验结果可为类似工程的抗风设计提供参考。 展开更多
关键词 高柔烟囱 风洞试验 风致响应 连续气弹模型 雷诺数效应
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超高层建筑多自由度气弹模型的优势及制作方法 被引量:19
12
作者 王磊 梁枢果 +1 位作者 邹良浩 王述良 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第17期24-29,67,共7页
首先简要对比了测力天平、刚性模型测压、强迫振动、气动弹性模型等四种试验手段的特点,然后着重分析了底部弹性支撑的摆式气弹模型和多自由度气弹模型试验结果的差异,分析发现,对超高超柔的方截面建筑而言,摆式模型所得的横风向风致响... 首先简要对比了测力天平、刚性模型测压、强迫振动、气动弹性模型等四种试验手段的特点,然后着重分析了底部弹性支撑的摆式气弹模型和多自由度气弹模型试验结果的差异,分析发现,对超高超柔的方截面建筑而言,摆式模型所得的横风向风致响应在小风速下比多自由度模型略大,而在包含横风向共振风速在内的大风速下则明显大于多自由度模型,其气动阻尼特性、气动刚度特性和表面风压相干性等倾向于使摆式模型出现相对较大的风致响应。究其原因,是因为只模拟一阶模态的摆式模型在反映流固互制气弹效应方面不够真实且不及多自由度模型精细,即参振模态的不同(包括参振模态数量、高阶与低阶平动频率比、扭转与平动频率比)会使振动形式发生改变,进而影响振动时的气弹效应并改变振动位移。在此结论的基础上,提出了多自由度气弹模型改进设计方法,该方法考虑了低阶与高阶频率比、平动与扭转频率比的可调性,同时解决了模型弯剪振型成分的可控制性和阻尼调节等问题,以期为实际项目的多自由度模型制作和相关研究提供便利和参考。 展开更多
关键词 高层建筑 横风向涡致振动 多自由度气弹模型 模型制作
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双曲薄壳冷却塔气弹模型的等效梁格方法和实验研究 被引量:25
13
作者 赵林 葛耀君 曹丰产 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期31-37,共7页
双曲薄壳冷却塔振型复杂、群塔干扰及风振效应突出,风洞试验中常采用连续介质薄壳材料模拟冷却塔气弹模型缩尺刚度。鉴于该方法气弹模型设计和加工的特点,在实际工程应用中存在多方面不足。针对存在的问题,提出了双曲薄壳冷却塔气弹模... 双曲薄壳冷却塔振型复杂、群塔干扰及风振效应突出,风洞试验中常采用连续介质薄壳材料模拟冷却塔气弹模型缩尺刚度。鉴于该方法气弹模型设计和加工的特点,在实际工程应用中存在多方面不足。针对存在的问题,提出了双曲薄壳冷却塔气弹模型等效梁格设计方法,推导了梁格法冷却塔气弹模型缩尺刚度计算公式,建议了冷却塔缩尺模型模拟原型结构高雷诺数条件下表面绕流Reynolds数和Strouhal数效应修正和验证办法。设计加工1∶200比例等效梁格冷却塔气弹模型,在同济大学TJ-3风洞中,进行了冷却塔单塔测振风洞试验,在模型频率、振型、气动力参数模拟,风振系数分布和试验易操作性方面均取得良好的较果,较好地避免了传统连续介质模型设计方法的不足。 展开更多
关键词 风洞试验 双曲薄壳冷却塔 气弹模型 等效梁格设计方法
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大跨度桁式加劲梁悬索桥气弹模型等效设计 被引量:13
14
作者 李春光 陈政清 张志田 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期171-174,187,共5页
针对大跨度桁架加劲梁悬索桥气弹模型设计中主梁等效刚度计算问题,以矮寨大桥为实例,建立不同长度空间桁架加劲梁节段模型有限元模型,通过悬臂梁位移法反算得到主梁的等效刚度特性,研究了不同荷载施加方式以及不同梁段长度对等效刚度特... 针对大跨度桁架加劲梁悬索桥气弹模型设计中主梁等效刚度计算问题,以矮寨大桥为实例,建立不同长度空间桁架加劲梁节段模型有限元模型,通过悬臂梁位移法反算得到主梁的等效刚度特性,研究了不同荷载施加方式以及不同梁段长度对等效刚度特性的影响。在此基础上,进一步采用等效弹簧模拟桥塔及边主缆对主跨的约束刚度,简化了边主缆和桥塔,设计了刚性桥塔结合主缆串联等效弹簧的等效单主梁气弹模型,使气弹模型更加充分的反映主跨结构的风振响应。 展开更多
关键词 悬索桥 桁架加劲梁 气弹模型 等效设计
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良态风场与台风风场下输电塔线体系气弹模型风洞试验 被引量:12
15
作者 邓洪洲 段成荫 徐海江 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期257-262,共6页
基于文献资料确定了工程所在地区的良态风场和台风风场参数。采用离散刚度法制作了五塔四线输电塔线体系气弹模型,开展了紊流场中多种风速、多个风向角下单塔及塔线体系气弹模型风洞试验。比较了良态风场和台风风场下单塔及塔线体系的... 基于文献资料确定了工程所在地区的良态风场和台风风场参数。采用离散刚度法制作了五塔四线输电塔线体系气弹模型,开展了紊流场中多种风速、多个风向角下单塔及塔线体系气弹模型风洞试验。比较了良态风场和台风风场下单塔及塔线体系的风振响应和风振系数。研究结果表明:台风风场下单塔及塔线体系的位移均值和加速度根方差均大于良态风场,试验风速为7 m/s时位移差值分别为20%(单塔)和30%(塔线体系)左右,加速度根方差的差值分别为50%(单塔)和100%(塔线体系)左右;台风风场下输电塔的风振系数比良态风场下大7%以上。因此台风区输电线路设计要注意台风风场的高湍流特性对风振响应和风荷载的放大作用。 展开更多
关键词 输电塔线体系 台风风场 风洞试验 气弹模型 风振响应
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基于气弹模型的串列主缆气动干扰试验研究 被引量:10
16
作者 陈政清 刘慕广 刘志文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期7-11,共5页
通过气弹模型风洞试验,研究了不同间距、风偏角、风攻角及固有频率下,串列主缆间的气动干扰特性。研究发现,上游模型的干扰会导致下游模型发生面外振动为主的尾流驰振,且上游模型会跟随下游模型出现同一模态的小幅振动;随间距减小,尾流... 通过气弹模型风洞试验,研究了不同间距、风偏角、风攻角及固有频率下,串列主缆间的气动干扰特性。研究发现,上游模型的干扰会导致下游模型发生面外振动为主的尾流驰振,且上游模型会跟随下游模型出现同一模态的小幅振动;随间距减小,尾流驰振临界风速相应降低;在负风偏角及正风攻角下模型更易出现尾流驰振;固有频率变大,总体上可提高尾流驰振临界风速。发生尾流驰振时,有多个模态共同参与振动,且各模态参与程度随风速增加规律性变化。模型运动轨迹为主轴在一、三象限内的椭圆振动,随风速增加主轴方向没有明显改变。最后,通过CFD数值模拟方法对试验结果合理性进行了验证。 展开更多
关键词 风洞试验 气弹模型 串列 动干扰 尾流驰振
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覆冰导线气弹模型舞动风洞试验研究 被引量:8
17
作者 楼文娟 王昕 许福友 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期18-23,共6页
制作了D形和新月形两种典型覆冰断面的单根及分裂覆冰输电导线气弹模型,通过调整导线模型的弹簧刚度、悬挂点位置和配重质量获得不同竖向/扭转自振频率比,并调整风攻角和风速,在风洞中激发并记录D型单根覆冰导线和新月形二分裂、四分裂... 制作了D形和新月形两种典型覆冰断面的单根及分裂覆冰输电导线气弹模型,通过调整导线模型的弹簧刚度、悬挂点位置和配重质量获得不同竖向/扭转自振频率比,并调整风攻角和风速,在风洞中激发并记录D型单根覆冰导线和新月形二分裂、四分裂覆冰导线的舞动现象。D型单根覆冰导线在竖向/扭转自振频率比接近和远离时均能观察到舞动现象;而新月形二分裂、四分裂覆冰导线只在竖向/扭转自振频率比接近时发生舞动。试验结果表明:竖向/扭转自振频率比将影响导线舞动稳定性,相同覆冰断面的分裂导线与单根导线表现出不同的舞动稳定性特征,导线扭转响应对导线舞动的产生及舞动过程中的竖向运动响应均有较大影响。 展开更多
关键词 舞动 覆冰导线 风洞试验 气弹模型
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某拟建838m高楼多自由度气弹模型风洞试验研究 被引量:5
18
作者 王磊 梁枢果 +1 位作者 邹良浩 娄宇 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期9-16,共8页
为了考察某拟建超高层建筑(总高838m)在设计风速下的风致响应,对该大厦进行了多自由度气弹模型风洞试验.模型自振特性测试表明,该气弹模型各横截面对两个正交的水平主轴对称,每个轴向1阶和2阶频率误差分别在1%和28%以内,1阶阻尼比约为2%... 为了考察某拟建超高层建筑(总高838m)在设计风速下的风致响应,对该大厦进行了多自由度气弹模型风洞试验.模型自振特性测试表明,该气弹模型各横截面对两个正交的水平主轴对称,每个轴向1阶和2阶频率误差分别在1%和28%以内,1阶阻尼比约为2%,平动振型与实际结构有限元模型计算结果较为一致.分析不同风速和风向角下风致响应发现,该大厦顶部在100年重现期设计风速下最大动态侧移为0.89m,且动态位移本身并未使结构顶部位移超标,而10年,50年和100年重现期下风致加速度响应超过规范阈值幅度分别为16%,23%和29%.另外,该大厦横风向涡振使得临界风速附近横风向风致响应明显偏大,如果假定风荷载谱为白噪声,则横风向1阶气动阻尼比对总响应的贡献达37%.若欲保证该建筑在百年一遇风速下加速度在允许范围内,则须使其结构阻尼比在2.9%以上. 展开更多
关键词 超高层建筑 风效应 多自由度气弹模型 风洞试验 动阻尼
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基于气弹模型风洞试验的输电塔气动阻尼研究 被引量:8
19
作者 邹良浩 梁枢果 王述良 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期268-275,398,共8页
输电塔挂线和不挂线情况下的气动阻尼比是精确进行其风振响应评估的重要参数。基于完全气弹模型风洞试验测试得到的位移与加速度响应时程,结合使用经验模态分解法(empirical mode decomposition,简称EMD)、小波分析和随机减量方法(rando... 输电塔挂线和不挂线情况下的气动阻尼比是精确进行其风振响应评估的重要参数。基于完全气弹模型风洞试验测试得到的位移与加速度响应时程,结合使用经验模态分解法(empirical mode decomposition,简称EMD)、小波分析和随机减量方法(random decrement technology,简称RDT)以及Hilbert变换识别了输电塔在挂线和不挂线情况下各阶振型结构阻尼比和气动阻尼比,分析输电塔在挂线和不挂线情况下结构阻尼比和气动阻尼比的变化规律。结果显示,输电塔挂线时的结构阻尼比比不挂线情况要大;输电塔的气动阻尼比随各阶振型频率的增加而减小,随着风速的增加而增加。最后,采用最小二乘法拟合得到了在试验风速条件下气动阻尼比的经验公式。 展开更多
关键词 风洞试验 气弹模型 动阻尼 输电塔线体系
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高层建筑气弹模型模态参数识别 被引量:6
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作者 黄东梅 朱乐东 丁泉顺 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期291-297,共7页
以某一492 m高的超高层建筑为工程背景,讨论了3种不同方法对风洞试验气动弹性模型的固有频率、固有振型和阻尼比等模态参数的识别效果。首先采用初始激励自由衰减振动试验和频域分析方法(简称"初激励频域法")对该气动弹性模... 以某一492 m高的超高层建筑为工程背景,讨论了3种不同方法对风洞试验气动弹性模型的固有频率、固有振型和阻尼比等模态参数的识别效果。首先采用初始激励自由衰减振动试验和频域分析方法(简称"初激励频域法")对该气动弹性模型的模态参数进行了识别。然后以T J-2风洞中人工紊流风场为环境随机激励源,对该气动弹性模型进行了环境风随机振动试验,并分别采用环境风随机振动频域分析方法和基于响应相关函数的环境风随机振动时域STD方法对其模态参数进行了识别。结果显示:对于固有频率和固有振型,上述3种方法的识别结果比较接近;对于模态阻尼比,初激励自由衰减频域法的识别结果与具有钢芯棒悬臂结构的气动弹性模型模态阻尼比的经验范围相符,但环境风随机振动法的识别结果由于模型振动响应幅值较小而明显偏大。 展开更多
关键词 高层建筑 气弹模型 模态参数识别 环境风随机激励
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