关键词： 钢塔柱   塔段   横梁   MD3600塔机   精度控制   抗风措施  

摘要： 国内第一座钢索塔———南京三桥钢索塔的成功建造,开创了我国桥梁建设的历史先河,标志着我国的桥梁建设事业已经达到了世界先进水平。就钢塔的制造、安装及设备选型、精度控制等施工技术以及裸塔施工期间的抗风措施等作简单的介绍。

关键词： 双坡屋面   高宽比   挑檐   女儿墙   数值模拟   计算风工程   计算流体力学(CFD)   风压系数  

摘要： 我国沿海地区台风活动频繁。历次的台风灾害调查表明,在风灾破坏的各类房屋中,低层房屋通常超过半数以上。因此深入开展低层房屋风荷载特性的研究,进而提出有效的抗风措施,具有十分重要的意义。 本文采用数值模拟方法探讨低层双坡房屋的屋面风荷载在不同房屋高宽比、不同挑檐及女儿墙形式情况下的变化趋势及分布规律。本文在总结前人主要研究成果的基础上,首先建立了以平均Navier-Stokes方程和κ-ε湍流模型为基础的湍流流动基本方程及数值离散与求解方法;然后对一全尺寸模型风压测试试验中所涉及到的12个房屋模型进行了模拟计算,并将计算结果与全尺寸试验结果作了比较,验证了数值模拟的正确性和有效性。在此基础上增加了不同高宽比、不同坡角的一系列计算模型,通过对计算结果的参数分析和回归计算,获得了低层双坡屋面房屋屋面风载体型系数的实用计算公式。分析表明,随着屋面坡角的增大,迎风屋面的风压绝对值趋于减小,背风屋面则趋于增大,推荐坡角为15°～25°;屋面风压随房屋高宽比的增大而增大。 接下来对具有不同檐口构造(挑檐、女儿墙)的双坡屋面房屋的屋面风荷载进行了数值模拟和参数分析。着重研究了有和无挑檐、不同檐口高度、不同屋面坡角时屋面风压系数和周围风流场的变化规律,以及不同女儿墙形式和高度、不同屋面坡角对双坡屋面风压分布的影响。研究表明,低层双坡屋面房屋采用一定挑出长度的直角挑檐、四周女儿墙的形式更有利于抗风,在常用的高度范围(0.6m～1.2m)内女儿墙的高度对屋面风荷载的影响并不显著。

关键词： 湍流   张拉膜结构   充气膜结构   风洞试验   计算风工程   雷诺平均模型   TTU建筑模型   边界条件   风压分布  

摘要： 基于计算流体动力学(CFD)的风工程数值模拟技术(CWE)与风洞试验研究、理论模型和分析、现场测试一起构成建筑结构抗风的主要研究手段。近二十年来，伴随着计算机软硬件技术的迅速提升，数值模拟技术以其显著的优势和展现出的良好前景在结构风工程领域的研究中引起了越来越多的关注，并承担起越来越重要的角色。与此同时，目前利用数值模拟技术计算处在大气边界层底层呈现高度湍流特征的钝体建筑结构绕流流场，还存在诸多困难。 膜结构由于其自重轻、建筑造型优美而得到广大建筑师的青睐。膜结构是一种柔性结构，对风荷载的作用十分敏感，在结构设计中风荷载往往起到控制作用。由于膜结构的体型复杂，而各国荷载规范所能提供的风载体型系数又十分有限，国内外一般都通过风洞试验的方法来确定体型系数，但目前各种形态的膜结构风洞试验开展得还极为有限，不足以进行规律性的研究。同时考虑到现阶段计算机硬件资源条件的限制，本文的研究工作依托FLUENT软件平台，围绕着基于雷诺平均模拟(RANS)方法的膜结构的风场数值模拟进行。 本文首先选取TTU标准低矮建筑模型为对象，以德州理工大学风工程研究场地试验室(WERFL)所进行的TTU建筑模型场地试验作为参考，建立了以场地实测风场数据作为来流边界条件的实尺度数值模型，通过计算结果与实测数据及风洞试验结果的比较，考察数值模拟中的各种影响因素及其作用。得出结论认为：钝体绕流数值模拟中影响计算结果精度的因素众多，包括湍流模型、对流项差分格式、近壁面网格尺度、网格布置形式，以及流域设置等。在这些影响因素中，湍流模型对计算结果起主要影响。在基于RANS方法的湍流模型中，雷诺应力模型(RSM模型)在高雷诺数钝体绕流数值模拟中预测结果相对较好，在钝体迎风面流动出现分离的尖锐棱边处可以给出合理的湍动能分布形态。 本文第二部分采用从有限元计算中提取膜结构几何模型并将其导入流体域，然后再划分网格的方法建立膜结构绕流的流体计算模型，进而实现了对膜结构绕流流场的数值模拟。数值模拟可以同时提供开敞式膜结构上表面和下表面的风压分布，解决了风洞试验中难以做到的膜结构上、下表面同步测压问题，为风洞试验提供一定的补充。针对四种基本体型的膜结构——鞍形、伞形、脊谷式和拱支式进行了刚性模型绕流风场的数值模拟，分析了不同风向、不同高跨比等因素对膜面风压分布的影响，并给出了相应的膜面风压系数等值线分布图供工程设计参考。 本文第三部分参照有关风洞试验进行了双支帐篷式膜结构风场的数值模拟。

关键词： 高层建筑   干扰因子   干扰影响   数值模拟   风洞试验   计算风工程   风压系数   k-ε湍流模型   非平衡壁面函数  

摘要： 随着城市高层建筑群的不断涌现,城市空间构成日趋复杂,建筑与建筑之间的风致干扰问题变得日益突出。如何较全面地掌握高层建筑风致干扰效应的规律,以便提出有效的抗风措施十分必要。 目前研究建筑物风致干扰效应的主要方法有现场实测,风洞模型试验和数值模拟计算三种方法。本文采用计算机数值模拟的方法探讨高层建筑之间的相互干扰问题。本文在总结前人主要研究成果的基础上,首先建立了以平均Navier-Stokes方程和k-ε湍流模型为基础的湍流流动基本方程及相应的数值离散与求解方法。然后,对一实际工程中的复杂高层建筑在没有相邻大厦和有相邻大厦影响的表面风荷载进行了实例计算,将计算结果和风洞试验结果做了比较,验证了数值模拟的正确性和有效性;同时还对两种湍流模型:标准k-ε模型和可实现k-ε模型的模拟效果进行了比较和分析。在此基础上利用标准k-ε模型并配合非平衡的壁面函数法处理近壁面的湍流状态,探讨了两个高层建筑之间的静力相互干扰效应,得到了两个相同的方形截面建筑处于不同相对位置时的静力干扰因子IF,并引入了正交试验设计方法的研究方案,研究了建筑物间距、尺寸、外形以及风速、地貌、施扰建筑个数等因素的变化对受扰建筑风荷载的影响,然后应用人工神经网络方法对计算结果进行模拟和推广,获得了一些可供高层建筑抗风设计参考和应用的结论和建议。论文还对三个高层建筑处于串列和并列布置时的相互干扰问题进行了计算和分析。 最后,论文对一复杂体型的球形高层建筑在有和没有曲壳裙房情况下的表面风压分布进行了数值模拟和结果分析,为此类结构的抗风研究与设计提供了依据。

关键词： 冷却塔   干扰效应   数值模拟   计算风工程   计算流体力学(CFD)   时程分析  

摘要： 大型风筒式冷却塔是一种双曲线型的钢筋混凝土薄壁结构,通常在电厂中用作水冷却设备。由于冷却塔体型庞大,形状复杂,壁厚很薄,风荷载成为其主要的控制荷载。全面掌握这类结构的风压分布规律以及双塔之间的相互气流干扰,以便提出有效的抗风措施非常必要。 本文采用数值模拟方法探讨冷却塔单体表面风压分布特性与双塔结构的相互气流影响。首先分析了以平均Navier-Stokes方程和k-ε湍流模型为基础的湍流流动基本方程及数值离散与求解方法。然后,对单塔模型进行实例计算,将计算结果与规范结果作了比较,以验证数值模拟的正确性和有效性;在此基础上通过对固定塔间距下的不同风向角下冷却塔平均风压的计算,分析双塔之间的干扰作用,针对不同风向角可分为尾流直接作用、尾流和临近干扰共同作用、临近干扰作用三个区域;通过对塔间距、不同风向角的阻力系数和平均风压的分析,发现双塔固定塔间距下,后塔阻力系数随风向角呈递增趋势,在左右排列时达到最大。双塔前后排列时,后塔阻力系数随塔间距逐渐增大,并趋向单塔结果;同时双塔左右排列应尽量避免1.1～1.4的塔间距,此时干扰效应极其显著。 对冷却塔塔体结构的风振性能进行详细研究。利用数值模拟计算得到的体型系数和人工模拟程序生成的脉动风荷载,进行冷却塔风振响应的时程分析,初步尝试了完全依靠数值模拟对单体超大冷却塔的风振系数计算工作,并讨论了在双塔干扰下后塔的风振系数。对建立合理的工程实用方法以及编制相关规范等均具一定的参考意义。

关键词： 门式刚架   女儿墙   倒角   导风孔   数值模拟   风洞试验   风压系数  

摘要： 门式刚架轻钢结构房屋由于具有外形美观、利用空间大、用钢省和建设速度快等特点，近年来被广泛地应用于科技开发区、工业园区的工业厂房。这种建筑相对跨度大，结构重量轻，不利于结构抗风。在沿海台风多发地区，门式刚架房屋风致破坏严重，屋面结构被撕裂括走，刚架结构被掀翻拔起，遭台风损坏的建筑结构中，门式刚架结构占了很大部分，理所当然地成为风灾中的“重灾户”。 鉴于门式刚架建筑的严重风灾损失，一直受到工程界的高度重视，对门式刚架建筑提出了各种抗风措施。但遗憾的是，目前对门式刚架建筑结构的风致破坏问题并未得到较好解决，每次强台风过后，门式刚架结构损坏仍然严重。究其原因，有如下几点：①门式刚架质量轻、柔度大、阻尼小、自振频率低，对风荷载比较敏感;②风速过大。我国每年平均遭遇强台风3-4次，台风中心附近风力常在12级以上，其风压值远远超过《建筑结构荷载规范》给定的当地基本风压;③过于强调采用加固结构、加强连接的构造措施进行抗风。 为有效避免或降低风灾损失，本文提出门式刚架导风设计的方法，其主要思想是采用气动风荷控制措施，在允许的条件下，通过改变结构的外形或设置一些导流设施以达到减轻结构的风荷作用，削弱风荷载对结构的作用效应目的。即借鉴大禹治水之经验，以“疏导”抗风代替“阻堵”抗风的新理念，积极有效而又经济合理地解决风致破坏问题。 本文采用数值模拟方法分析了设置女儿墙对门式刚架房屋屋面风压的影响，通过比较，表明悬挑女儿墙能有效地降低门式刚架屋面风荷载敏感区的负压峰值，并给出了设置女儿墙高度的优化值。 本文采用数值模拟方法分析了房屋倒角气动措施对门式钢架屋面风压的影响，分析了降低门式钢架房屋外风荷载敏感区的负压值和平均风压负值的倒角效应。 本文采用数值模拟方法分析了设置导流孔(开孔)气动措施对门式钢架房屋屋面风压的影响，分析了降低门式钢架屋面风荷载敏感区的负压峰值和平均风压负值设置导流孔的大小和位置效应。 本文采用风洞试验方法，分析研究了设置导流孔对门式刚架屋面风压的影

关键词： 悬挑结构   主看台屋盖   数值模拟   计算风工程   计算流体动力学(CFD)   风压   风振  

摘要： 体育场主看台悬挑屋盖具有跨度大、结构柔、材料轻巧等特点,是一种较典型的风敏感结构。特别是处于强风地区的大型体育场,主看台悬挑屋盖上的风荷载和由其脉动成分诱发的屋盖风致振动常常成为控制结构安全的主要因素。本文的主要研究目的在于较系统深入地研究体育场主看台悬挑屋盖的风压分布特性和风致振动特性,为这类结构的合理抗风设计提供依据。 本文首先较系统回顾了国内外在体育场主看台悬挑屋盖抗风领域的主要研究进展,建立了建筑表面风压和周围风场数值模拟的基本理论和基本方程,确定了以平均Navier-Stokes方程和κ-ε双方程湍流模型为基础的数值计算方法。利用该数值模拟方法,对香港一体育场主看台悬挑屋盖的表面风压进行了模拟计算,将模拟计算结果与风洞试验结果作了比较,验证了数值模拟方法的准确性;然后对浙江沿海地区一体育场主看台悬挑屋盖的表面风压进行了计算,对计算结果进行了较细致的分析和比较,在此基础上提出了屋盖表面净风压为矩形加梯形的简化分布形式和实用计算方法,并与澳大利亚规范建议的方法作了比较。该简化计算方法可供同类结构抗风设计参考和应用。 为获得作用于体育场主看台悬挑屋盖结构的脉动风速特性,采用AR法模拟得到了单点水平风及多点相关脉动风的风速时程。利用该脉动风速时程,运用时程分析法对体育场主看台悬挑屋盖的风振响应特性进行了较细致的计算和分析,结果表明准定常方法可以应用于独立主看台悬挑屋盖的风振响应计算,对于独立主看台悬挑屋盖的风振响应分析一般仅计算背景响应即可。

关键词： 棚架式栽培   防虫网   抗风雪能力   生产方式   绿色蔬菜   设计开发   蔬菜栽培   预期效果   露地栽培  

摘要： 防虫网棚架式栽培是慈溪市农机总站自行设计开发的一种绿色蔬菜生产方式.它采用水泥柱(钢柱)和钢绞线搭成大面积棚架,上覆防虫网进行蔬菜栽培,可极大地减轻夏季虫害的发生,减少杀虫剂的应用次数,甚至不用.如浒山街道9.53 hm2防虫网棚架式栽培,经2季小松菜生产,基本达到防虫网棚架式栽培的预期效果,未施一次农药,叶片甚至没有虫斑,同时叶色、株高比露地栽培有了较大提高,增产幅度达22%.

关键词： 崖门大桥   主塔   抗风措施   TMD   主塔施工   抗风措施   崖门大桥   抗风稳定性   施工阶段  

摘要： 崖门大桥主塔为独柱式塔,主塔施工阶段正值台风期,为增强主塔抗风稳定性,施工时采取了抗风措施。介绍了崖门大桥主塔施工所采用的抗风措施及其抗风效果。

关键词： 木薯产业   海南   地上部   抗风救灾   台风季节   台风季   鲜薯产量   施肥配比   种茎   淀粉含量   茎枝   植株   结薯  

摘要： 2005年9月26日,“达维”台风中心横扫海南岛中部山区的木薯主产区,在重灾区,大部分木薯歪斜或全倒,薯块断裂,茎枝断残,有些地方木薯被回旋风卷扫后,植株几乎光杆无叶,估计全省木薯的歪倒率达50%左右和减产20%以上。木薯种植专家在此总结的有关抗风救灾研究结果和经验教训、提出的我国木薯抗风救灾措施及对策,相信对管理者和生产者都会大有帮助。