摘要：通过风洞测压试验、PIV试验和动力响应计算,对比分析0°和90°风向下,CAARC模型围护结构风压、模型背风侧流场特性及主体结构风振响应。①对比了模型立面风压分布及整体风力,两种风向下,模型表面风压分布的较大差异存在于侧风面。相比于0°风向,90°风向下模型整体阻力和升力较小,但整体扭矩较大。②直观展现了模型背风侧的流场特性。两种风向下,模型后部水平面内均出现尾流涡对;竖直面内的显著旋涡仅出现在0°风向。相比而言,0°风向下,尾流涡对尺寸较大,逆向流速较高,周围流体横风向运动剧烈。③给出了模型顶部位移和加速度随折减风速变化的拟合方程,两种风向下,模型顶部顺风向响应与折减风速的2~2.6次幂成正比;横风向响应与折减风速的3~3.5次幂成正比。相比而言,90°风向下,模型顶部横风向位移和加速度随折减风速的增幅分别为0°风向下的2倍和2.6倍。

摘要：为了研究横风作用下紊流参数对车-桥系统气动力特性的影响,以典型32 m简支梁桥和CRH2列车头车为背景,首先根据阻塞比要求设计几何缩尺比为1∶25的桥梁和列车测压试验模型;然后通过在风洞试验段入口处采用"格栅条"被动紊流发生装置,模拟一系列紊流风场;最后开展不同工况下车-桥组合风洞动态测压试验,测试列车和桥梁表面风压,并积分获得列车和桥梁气动力。基于此,分析了双线轨道不同位置下,顺风向紊流度、紊流积分尺度对列车表面风压和车-桥气动力分布的影响规律,并讨论了风攻角对车-桥气动力系数的影响。结果表明:列车表面平均风压系数随紊流度的增加而减小,紊流风场中列车和桥梁气动侧力(阻力)系数均小于均匀流场;紊流度对迎风侧轨道列车的影响更为显著,而对车头气动力特性影响较小,车身侧力(阻力)系数随紊流度增加而显著降低,升力系数和力矩系数随紊流度的变化规律并不显著;桥梁气动力系数对紊流度变化的敏感程度小于列车,其侧力(阻力)系数并非随紊流度的增大而单调减小,升力系数随紊流度增加而增大,力矩系数随紊流度的变化规律并不明显;车-桥气动力系数受紊流积分尺度的影响小于紊流度,桥梁侧力(阻力)系数受影响程度大于升力系数和力矩系数;列车位于背风侧轨道时,车-桥气动力系数随紊流积分尺度变化的敏感程度小于列车位于迎风侧轨道;风攻角和紊流参数对车-桥气动力特性的影响是相互独立的,且受列车路线布置方式影响不大。研究结果为紊流风场下的行车安全性提供了数据和资料。

摘要：分裂导线在不同风场条件下的阻力系数及干扰效应对导线风荷载的合理化设计十分重要。不同迎风角和雷诺数下分裂导线气动阻力系数特性及干扰屏蔽效应比较复杂。为了研究该干扰效应,设计长细比约为1∶30、长度约为1m的导线节段模型试验,获得导线平均风荷载阻力系数随雷诺数、尾流干扰的变化规律;进行了不同风速和迎风方向下4、6和8分裂导线节段模型平均风荷载阻力系数试验,总结了多分裂导线阻力系数的屏蔽效应规律特性。试验结果表明,多分裂导线气动阻力系数干扰效应明显,且不同迎风方式对风荷载影响较大,风荷载明显低于现行规范规定值。分裂导线风荷载合理化设计和计算应该重视迎风角度和干扰效应的影响。

摘要：通过风洞测压试验,对比不同风向下、不同倒角半径的矩形高层建筑表面风压分布、整体风力及斯托罗哈数St;采用PIV试验,给出建筑的近尾流流动特性,并从流场作用角度,揭示倒角化处理对于矩形高层建筑风荷载特性的影响机理。研究表明:临界风向下,在建筑一侧分离的剪切层发生流动再附,形成分离泡;此时,建筑的阻力达谷值,升力和St达最大值。相比而言,倒角化矩形高层建筑的临界风向小于无气动措施的工况。St主要受到横风向投影宽度和尾流涡对间距的影响,在一定的风向范围内,当倒角半径达一定数值,St将有所增大。在建筑的整体阻力方面,倒角化处理将使得建筑尾流涡对尺寸减小;涡对横向流速增大,涡量掺混运动加剧,旋涡强度减弱。在此作用下,建筑整体阻力降低。在建筑的整体升力方面,采用倒角化处理后,旋涡脱落的不规则性和随机性增大,脱落强度减弱,这促使建筑整体升力减小;但倒角化处理对于升力的减小效应并非见于所有风向。

摘要：借助风洞动态同步测压试验,对某办公楼镂空外墙双层幕墙平均风压分布特性进行分析,根据测点风压时程及其概率密度分布,并基于第三、四阶矩统计量对脉动风压分布的非高斯特性进行了描述。结果表明,外层幕墙的内表面风压和内层幕墙的外表面风压几乎相等,外层幕墙的净风压很小;建筑双层幕墙的风压脉动非高斯性的区域主要为建筑迎风下游尾流区,而外层幕墙由于内外压平衡的原因,其内表面边缘位置基本符合高斯性。在进行幕墙结构设计时,应对非高斯分布区域的风荷载设计予以特别重视,以保证其安全性。

摘要：为高效求解高速铁路大跨钢箱提篮拱桥车-桥耦合振动特性,并考虑列车系统弹簧阻尼系与轮轨接触的非线性特征,充分利用ANSYS和SIMAPCK软件平台各自优势,提出了一套可高效求解复杂车桥耦合系统的分析方法。该方法利用ANSYS作为前处理,建立大跨钢箱提篮拱桥精细化有限元模型,运行Lanczos法进行模态分析,再利用HBMAT命令提取桥梁关键模态信息作为关键输入文件,而列车与轮轨接触在SIMPACK平台构建。通过SIMAPCK读取ANSYS输入的关键数据文件,建立车桥耦合分析的动力学模型。运用SIMPACK中的有限元接口模块(Flex Modal)构建一个质量可以忽略的虚刚体实现列车与桥梁的耦合。最后,以实测南广(南宁-广州)铁路西江特大桥动力响应数据为分析样本,通过计算值与实测值的对比,验证提出的方法的可靠性。结果表明:基于ANSYS和SIMPACK的联合仿真是开展车-桥耦合振动研究的有效方法;由轨道不平顺或轮对蛇行运动引起的周期性激励可能引发横向共振,而发生竖向共振的可能性较小;桥梁结构横向振幅由于受车辆偏载影响较大,单线行车的横向振幅大于双线行车;受激励频率的影响,竖向舒适度指标和加速度可能不随车速单调递增;脱轨系数、轮重减载率、竖向舒适度指标和加速度受活载导致的竖向振动影响较大,而横向舒适度指标和加速度则受偏载效应影响较大。研究结果可为类似桥梁的动力设计提供参考。

摘要：钢桁梁具有刚度大、透风性好、能够适应双层桥面的特点,可以有效避免涡激和提高颤振稳定性,是铁路悬索桥加劲梁的首选形式。然而由于其杆件自身干扰效应明显,在脉动风作用下的抖振响应显著,因此精细化研究钢桁梁抖振响应是当前工程需要解决的难题。以拟建主跨720 m的重庆郭家沱长江大桥为工程背景,采用频域计算和风洞试验方法研究其抖振响应,对钢桁梁悬索桥的抖振响应特性进行总结。应用Davenport准定常分析方法按平方和开方(SRSS)对重庆郭家沱长江大桥进行抖振响应的频域分析,制作几何缩尺比为1∶120的气弹模型,并结合可以考虑非定常效应的风洞试验,精确测量主梁关键位置抖振位移响应。