开洞高层建筑风荷载的试验研究 被引量：7

1

作者 李永贵 李秋胜 戴益民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期63-67,共5页

对开洞高层建筑刚性模型进行了风洞测压试验,基于试验结果,研究了设置洞口对高层建筑风荷载的影响。结果表明:立面开洞后,基底风荷载减小;单设上洞口和单设下洞口对减小顺风向平均基底剪力的效果比较接近,但上部开洞对减小顺风向平均基... 对开洞高层建筑刚性模型进行了风洞测压试验,基于试验结果,研究了设置洞口对高层建筑风荷载的影响。结果表明:立面开洞后,基底风荷载减小;单设上洞口和单设下洞口对减小顺风向平均基底剪力的效果比较接近,但上部开洞对减小顺风向平均基底弯矩和横风向根方差基底弯矩更为有利;拟合得到了顺风向平均基底弯矩系数和横风向根方差基底弯矩系数的相对值随开洞率变化的计算公式。设置洞口后,层风力的分布规律与未开洞时有很大差异,在抗风设计时应引起重视。 展开更多

关键词 开洞高层建筑 风洞试验 风荷载

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开洞高层建筑风能利用效能的试验研究

2

作者 李永贵 李秋胜 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2505-2510,共6页

对开洞高层建筑模型进行风速测试的风洞试验，采用风速比来衡量开洞高层建筑的风能利用效能，根据试验结果分析一些因素对风速比的影响，研究洞口中心处风速的湍流度。结果表明：洞口对风速的放大效果存在额定风速比；单洞口情况下，上... 对开洞高层建筑模型进行风速测试的风洞试验，采用风速比来衡量开洞高层建筑的风能利用效能，根据试验结果分析一些因素对风速比的影响，研究洞口中心处风速的湍流度。结果表明：洞口对风速的放大效果存在额定风速比；单洞口情况下，上洞口最大风速比为1.28～1.35，下洞口最大风速比为1.31～1.39；风向角较小时，洞口中心处的湍流度比来流湍流度小，有利于风机稳定地进行风能发电，风向角较大时，洞口中心处的湍流度迅速增大。最后结合工程实例给出提高风能利用效能的途径。 展开更多

关键词 开洞高层建筑 风能 风速比 风洞试验

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非饱和重塑砂土动力特性循环单剪试验研究 被引量：9

3

作者 王海东 李建文 +1 位作者 陈曦 刘方成 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3115-3122,3190,共9页

利用英国WFI生产的WF25735循环单剪试验系统,完成了一系列不同含水率重塑砂土在不同剪应变条件下的循环剪切试验,分析了不同剪应变条件下含水率的变化对非饱和砂土动力特性的影响规律。试验结果表明:动剪模量G_d/G_(dmax-γ)归一化数值... 利用英国WFI生产的WF25735循环单剪试验系统,完成了一系列不同含水率重塑砂土在不同剪应变条件下的循环剪切试验,分析了不同剪应变条件下含水率的变化对非饱和砂土动力特性的影响规律。试验结果表明:动剪模量G_d/G_(dmax-γ)归一化数值,在大应变下存在一个临界含水率11.2%,低于临界含水率时,G_d/G_(dmax)随含水率的增大而增大,高于临界含水率时,随着含水率的增大,G_d/G_(dmax)逐渐减小。骨架曲线存在一个相同的临界含水率,当低于该临界含水率时,随着含水率的增大,骨架曲线呈缓慢增大趋势,在含水率为11.2%处达到峰值;当高于该临界含水率时,随着含水率的增大,骨架曲线下降比较剧烈,且出现软化现象,从骨架曲线可以进一步解释G_d/G_(dmax-γ)散点图的变化趋势。对阻尼比D/D(max-γ)进行归一化数值,在较大正应力下,D/D_(max)随着剪应变的增大而增大。非饱和砂土的滞回耗能随着剪应变的增大而增大;随着含水率的增大,存在一个临界含水率,滞回耗能曲线呈现先增大后下降的趋势,且临界含水率随着正应力的增大出现了偏移。 展开更多

关键词 循环剪切 动剪模量 骨架曲线 滞回耗能 阻尼比

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树木风荷载与流场特性的风洞试验 被引量：8

4

作者 李正农 李枫 +1 位作者 陈斌 何定颖 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期173-180,共8页

【目的】研究不同树木布置方式下风荷载与风速的关系,同时分析树后流场特性,以期初步探明树木间存在相互干扰时的风荷载与流场特性,进而为树木防护和树木抗风提供依据。【方法】以豆瓣黄杨为试验树木,通过风洞试验,探讨单株、一排和一列... 【目的】研究不同树木布置方式下风荷载与风速的关系,同时分析树后流场特性,以期初步探明树木间存在相互干扰时的风荷载与流场特性,进而为树木防护和树木抗风提供依据。【方法】以豆瓣黄杨为试验树木,通过风洞试验,探讨单株、一排和一列3种布置方式下树木风荷载与风速的关系,同时对单株和一排布置下树后特定平面的流场特性进行研究。【结果】3种布置方式下树木所受到的阻力与倾覆力矩均随风速的增大呈幂函数增大;一排布置下树木的受力略小于单株布置情况,但两者差值随着风速的增大呈减小趋势,一列布置下树木的受力显著减小,其阻力值仅为单株布置时的1/3;单株和一排布置下树木的阻力系数与倾覆力矩系数均随风速的增大呈幂函数减小,一列布置下树木的阻力系数基本不受风速变化影响,倾覆力矩系数则随风速增大近似线性增加;在10 m·s^-1的来流风速下,单株布置下树后横风向平面内相对风速最小值为0.47,相对湍流度最大值为2.1,相对风速与相对湍流度的等值线均以树冠为中心呈辐射状分布,一排布置下树后横风向平面内相对风速最小值为0.42,相对湍流度最大值为2.2,相对风速与相对湍流度的等值线均以树冠为中心呈平行带状分布,2种布置下树后顺风向平面内相对风速与相对湍流度的等值线均以树冠为中心呈椭圆线分布【结论】树木风荷载随风速的增大近似呈幂函数增加,但树木间的相互干扰会对树木风荷载产生影响。风速相同时,单株、一排和一列三种布置方式下树木所受到的阻力和倾覆力矩均依次减小。树木的背风面存在风影响区,此区域的流场特性会发生显著改变,体现为风速降低和湍流度增大。单株布置时树后风影响区为以树冠为中心的辐射状区域,一排布置时树后风影响区为相对连续的区域。 展开更多

关键词 树木 风荷载 阻力系数 倾覆力矩系数 流场 风洞试验

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高层建筑结构测点优化布置方法的研究 被引量：2

5

作者 李正农 陈奋 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2017年第2期80-88,共9页

对高层建筑结构测点优化布置方法进行了研究,综合采用有效独立法和遗传算法进行了测点的优化布置。首先,采用有效独立法进行测点初步筛选,得到候选测点群;其次,利用遗传算法以基于振型相似度的适应度函数进行测点方案确定,并通过实际某... 对高层建筑结构测点优化布置方法进行了研究,综合采用有效独立法和遗传算法进行了测点的优化布置。首先,采用有效独立法进行测点初步筛选,得到候选测点群;其次,利用遗传算法以基于振型相似度的适应度函数进行测点方案确定,并通过实际某高层结构模态测试的测点优化实例说明了具体的方法;然后,将方法得出的计算结果与单独利用有效独立法的计算结果进行对比,并对不同测点数的布点方案进行计算,结果表明:算法能在较少的遗传代数内得到优良的测点布置结果,有效的提高了优化布置测点的效率。 展开更多

关键词 高层建筑 测点优化 有效独立法 自适应的遗传算法

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强风作用下树木周围流场的数值模拟研究 被引量：5

6

作者 李正农 余世斌 +1 位作者 吴红华 周利芬 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3970-3980,共11页

为了研究强风作用下树木的周围流场,将树木树冠简化为多孔介质,采用附加源项法模拟树木对风场的干扰作用,开展数值仿真研究。研究结果表明:在同一风速下,树木对树后流场的影响数值模拟结果与风洞实验结果一致,在顺风向,以树冠为中心,呈... 为了研究强风作用下树木的周围流场,将树木树冠简化为多孔介质,采用附加源项法模拟树木对风场的干扰作用,开展数值仿真研究。研究结果表明:在同一风速下,树木对树后流场的影响数值模拟结果与风洞实验结果一致,在顺风向,以树冠为中心,呈椭圆形以放射状向四周扩展,距离树冠中心越远,树木对风速的削弱效果越小,对湍流度的影响也越小;在横风向,树后1倍树高平面(X=H)内,树木遮蔽区域的形状与树冠的轮廓线相重合;在不同风速下,随着风速增加,树木孔隙率逐渐增大,阻力系数也相应减小,距离树干后1倍树高处风剖面的相对参考点风速最小值逐渐增大,相对参考点湍流度最大值逐渐减小。综合上述结论,模拟的风场与风洞试验测量的风场类似。 展开更多

关键词 三维树木 阻力系数 附加源项法 数值模拟

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大型干式煤气柜的结构动力特性解析 被引量：2

7

作者 李正农 李兵 +2 位作者 李星 程杰 吴涛 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期91-97,共7页

煤气柜是煤气输送管网中被广泛应用的一种储气设备,其空间结构一般为高耸薄壁结构,对于地震及强风等动荷载较为敏感。为了保证煤气柜的安全,需对其进行抗震、抗风设计,而其前提则是必须了解煤气柜的结构动力特性。为此,应用现场实测和... 煤气柜是煤气输送管网中被广泛应用的一种储气设备,其空间结构一般为高耸薄壁结构,对于地震及强风等动荷载较为敏感。为了保证煤气柜的安全,需对其进行抗震、抗风设计,而其前提则是必须了解煤气柜的结构动力特性。为此,应用现场实测和有限元分析方法对某300 000 m^3大型圆筒干式煤气柜的动力特性进行了研究。首先,在自然环境激励下进行了煤气柜加速度响应的现场实测,并对煤气柜的结构进行了动力特性参数识别,得到煤气柜活塞位于3/8柜体高度工况下的结构动力特性参数。其次,考虑到煤气柜柜体与柜顶的不同连接形式,建立了两种有限元分析模型,即有盖模型和无盖模型,分别对煤气柜结构动力特性参数进行了计算与分析。最后,将两种有限元模型计算得到的结果与现场实测结果进行了对比分析。结果表明,应用无盖模型计算得到的结构动力特性与现场实测结果更为吻合。该研究成果可为类似结构煤气柜的抗震、抗风设计提供参考。 展开更多

关键词 煤气柜 抗震 抗风 现场实测 活塞 有限元分析 动力特性 无盖模型

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应用等离子体激励抑制风力机叶片噪声的数值仿真研究 被引量：2

8

作者 李正农 李炜 张学文 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期220-229,共10页

为研究如何降低风力机叶片表面风压与噪声,应用数值模拟方法研究在风力机叶片前缘表面施加等离子体激励对风力机叶片表面风压与噪声的抑制作用。结果表明:叶片的噪声主要产生在叶尖压力面前缘负压区。如施加前缘射向后缘方向等离子体激... 为研究如何降低风力机叶片表面风压与噪声,应用数值模拟方法研究在风力机叶片前缘表面施加等离子体激励对风力机叶片表面风压与噪声的抑制作用。结果表明:叶片的噪声主要产生在叶尖压力面前缘负压区。如施加前缘射向后缘方向等离子体激励,叶片压力面前缘负压峰值及中部负压略微增大,噪声声功率级增大;而施加后缘射向前缘方向等离子体激励,叶片压力面前缘负压峰值及中部负压减小,噪声声功率级减小。来流风速为10 m/s,风力机叶片在17.5 r/min转速下施加前缘射向后缘方向等离子体激励后风力机叶片噪声最多可降低7.72 dB(12.19%),在14 r/min转速条件下施加后缘射向前缘方向等离子体激励后风力机叶片噪声最多可降低7.56 dB(15.25%)。 展开更多

关键词 风力机 等离子体 噪声 数值模拟 叶片 风压

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基于MPA考虑土-结构相互作用的RC框架抗震性能的研究 被引量：2

9

作者 曾裕林 王海东 +1 位作者 陈曦 李建文 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1793-1802,共10页

采用ATC-40推荐的土集中参数模型,将土-结构相互作用引入MPA分析中,并考虑重力荷载下的P-Δ效应,研究RC框架的抗震性能。利用SAP2000对一10层RC框架分别进行考虑SSI的MPA分析、Accel和Mode1侧向加载模式的Pushover分析以及非线性动力时... 采用ATC-40推荐的土集中参数模型,将土-结构相互作用引入MPA分析中,并考虑重力荷载下的P-Δ效应,研究RC框架的抗震性能。利用SAP2000对一10层RC框架分别进行考虑SSI的MPA分析、Accel和Mode1侧向加载模式的Pushover分析以及非线性动力时程分析,进行不同场地类型下结构抗震性能的评估。多遇地震结果表明:考虑SSI的MPA分析最接近时程分析的结果,顶点位移和层间位移角误差分别在10%和20%以内。罕遇地震结果表明:考虑SSI效应后,常规Pushover分析的误差较大,已不能满足精度要求;而考虑SSI的MPA在一定程度上能评估结构的抗震性能。若结构未倒塌,考虑SSI的MPA能较好地估计塑性铰的分布;若结构倒塌,考虑SSI的MPA得到的梁铰分布与时程分析较一致,然而低估了底层柱铰的塑性变形,但不影响对结构薄弱层的判断。 展开更多

关键词 土-结构相互作用 模态PUSHOVER RC框架 楼层位移 层间位移角

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基于超级计算的大规模跟踪式光伏发电阵列风压分布研究 被引量：2

10

作者 李正农 胡存云 +3 位作者 吴红华 王士涛 特日根 栾雪涛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期242-251,共10页

首先对与跟踪式光伏组件结构相似的单个定日镜进行风洞测压试验和CFD数值模拟,然后将两种方法获得的结果进行对比,验证了该文所采用的CFD数值方法的可靠性。其次建立3种不同长宽比的跟踪式单体光伏组件模型,研究单体光伏组件在0°... 首先对与跟踪式光伏组件结构相似的单个定日镜进行风洞测压试验和CFD数值模拟,然后将两种方法获得的结果进行对比,验证了该文所采用的CFD数值方法的可靠性。其次建立3种不同长宽比的跟踪式单体光伏组件模型,研究单体光伏组件在0°风向角下长宽比对其平均风压分布的影响。最后建立大规模太阳能跟踪器光伏阵列模型,对5种具有代表性意义的工况(来流风向角:0°、45°、90°、135°、180°)进行模拟研究,得到B类地貌风场条件下光伏组件群代表位置处光伏组件的平均风压系数分布规律。研究结果表明:来流风向角不同,光伏组件群中不同位置的光伏组件风压分布有所区别;45°和135°斜风向角下光伏组件所受平均风压最大,即45°和135°为最不利风向角;光伏组件群四周位置为组件群最不利受力位置。 展开更多

关键词 光伏组件 超级计算机 平均风压系数 最不利风向角 数值模拟

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台风作用下大型煤气柜动态响应的实测研究 被引量：1

11

作者 李正农 胡扬斌 +2 位作者 李星 程杰 吴涛 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期672-680,共9页

煤气柜是一种重要的工业构筑物,可以存储几十万立方的煤气,其抗风性能直接关系到企业生产、居民生活和社会的安定。因此,开展煤气柜抗风研究有重要的工程意义。在台风"丹娜丝"影响我国期间,对某地一座30万m3的大型煤气柜进行... 煤气柜是一种重要的工业构筑物,可以存储几十万立方的煤气,其抗风性能直接关系到企业生产、居民生活和社会的安定。因此,开展煤气柜抗风研究有重要的工程意义。在台风"丹娜丝"影响我国期间,对某地一座30万m3的大型煤气柜进行了风致响应的现场实测研究,取得了风场以及结构响应的实测数据,讨论分析了该大型煤气柜各个主要部位的加速度响应,获得了煤气柜加速度响应沿柜体分布情况。所得实测分析结果具有较好的科学价值以及工程实用价值,可以为同类结构的抗风设计及相关研究提供参考。 展开更多

关键词 构筑物 风致响应 煤气柜 现场实测 台风 加速度

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基于响应面法的槽式聚光镜结构抗风可靠度分析

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作者 李正农 马冬 +1 位作者 郑晶 吴红华 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2016年第1期36-42,共7页

为评价槽式聚光镜在风荷载作用下正常使用的概率,对槽式聚光镜结构进行了可靠度分析。首先确定对该结构可靠性影响较大的参数;其次利用响应面法计算了聚光镜结构在风荷载作用下基于变形失效的可靠度指标。计算和分析结果表明:风荷载的... 为评价槽式聚光镜在风荷载作用下正常使用的概率,对槽式聚光镜结构进行了可靠度分析。首先确定对该结构可靠性影响较大的参数;其次利用响应面法计算了聚光镜结构在风荷载作用下基于变形失效的可靠度指标。计算和分析结果表明:风荷载的不确定性对槽式聚光镜结构可靠度的影响最大,而该结构在风荷载作用下的可以保证正常使用可靠性概率为99.79%,能满足聚光镜结构正常使用的要求。 展开更多

关键词 太阳能 槽式聚光镜 风荷载 响应面法 结构可靠度

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渡槽桩-土-槽墩相互作用模型模态实验研究

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作者 卢剑 李正农 +2 位作者 朱旭鹏 张盼盼 李继孟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第18期34-39,127,共7页

通过采用自制的传感器布设装置,把加速度传感器放入钢管桩内,采用子结构技术把结构分为两个子结构,对打入实际土层的钢管桩进行了横向位移模态的测试,同时,对槽墩也进行了模态测试实验。实验结果表明槽墩与桩有着相同的自振频率,并且组... 通过采用自制的传感器布设装置,把加速度传感器放入钢管桩内,采用子结构技术把结构分为两个子结构,对打入实际土层的钢管桩进行了横向位移模态的测试,同时,对槽墩也进行了模态测试实验。实验结果表明槽墩与桩有着相同的自振频率,并且组合形成了桩-槽墩系统振动模态。采用大型通用有限元软件ABAQUS进行了桩-槽墩系统的自振特性分析,有限元计算中对桩-土相互作用采用了简化模拟的方法,计算结果与试验结果基本吻合;并同刚性地基模型进行比较,其结果显示,在渡槽的设计中不能忽略桩-土相互的作用。 展开更多

关键词 模态实验 模态分析 桩-土-槽墩相互作用 有限元

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城市地貌高空台风特性及湍流积分尺度的研究 被引量：3

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作者 王澈泉 李正农 +3 位作者 胡佳星 张学文 周利芬 曹守坤 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期801-806,822,共7页

基于2014年第10号台风"麦德姆"在城市地貌的高空实测风场资料,共选取五个时距(30s、1min、5min、10min和20min)进行分析,得到平均风速、风向、湍流度、阵风因子和脉动风速谱等强风特性;然后采用两种基于Taylor假定的方法来计... 基于2014年第10号台风"麦德姆"在城市地貌的高空实测风场资料,共选取五个时距(30s、1min、5min、10min和20min)进行分析,得到平均风速、风向、湍流度、阵风因子和脉动风速谱等强风特性;然后采用两种基于Taylor假定的方法来计算湍流积分尺度,分别从平均风速、湍流度和阵风因子等要素来探讨不同时距对湍流积分尺度的影响。分析结果表明:当平均时距为5min时,计算得到的平均风速较大、湍流度和阵风因子均较小,对应的方差与变异系数也较小,根据其计算得到的湍流积分尺度分布最为集中,其中又以自相关函数积分法得到的方差最小,最为合理。 展开更多

关键词 湍流特性 自相关函数 旨数衰减率 只分尺度

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