关键词： 桉树幼林   抗风能力   营林措施  

摘要： 桉树是一种速生树种,具有适应性强、生长速度快、经济价值和生态效益高等优势,在我国南方各地区广泛种植。在实际种植过程中,受强阵风、强台风等因素的影响,易导致桉树幼林发生倒伏、折断、弯曲等风害问题,不仅降低桉树营林的经济价值和生态效益,严重时还会导致营林前期的投入产生巨大损失。基于此,需要积极探索提高桉树幼林抗风能力的营林措施,分析了桉树幼林风害影响因素,并总结提高桉树幼林抗风能力的营林措施。

关键词： 塔式起重机   阵风   抗风  

摘要： 塔式起重机是高层建筑施工必不可少的施工机械,施工项目常常因为风力等级达(及以上)6级、阵风等不可抗力因素导致施工进度停滞,增加施工成本并存在安全隐患。分析了塔式起重机在多阵风地区使用时采取的技术措施,从塔机造型、基础设计、附墙设计及使用维护等方面进行重点考虑,确保塔机使用的安全性,并保障了工期,创造了经济效益。

关键词： 高架立体仓库   高大抗风柱   钢结构设计   屈曲分析  

摘要： 钢结构高架立体仓库的山墙面抗风柱高度较大,不同于常见的低矮门式刚架抗风柱设计,从结构设计难易程度、结构经济性角度出发,提出了三种设计方案,详细论述了三种方案的设计理念、设计关键点,并比较了三种方案的优缺点,可以为其他类似工程提供一定的参考。

关键词： 大跨径   悬索桥施工   抗风措施  

摘要： 随着当前我国社会经济的进一步发展,我国在基础设施建设方面对于大跨径桥梁的需求越来越大,在此情况之下大跨径悬索桥施工得到广泛应用。基于此本文以实际大跨径桥梁工程案例为例,对悬索桥施工要点以及成桥阶段抗风措施展开研究和探讨,以期能够为相关工程提供有效参考。

关键词： 门式刚架   抗风柱   钢梁下翼缘   竖向长圆孔螺栓连接   风荷载   檩条   最大风压  

摘要： 对门式刚架抗风柱与山墙钢梁下翼缘通过竖向长圆孔螺栓连接进行受力分析,对端开间檩条不同情况下风荷载系数取值进行比较。结果表明,风荷载作用下,抗风柱与钢梁下翼缘通过竖向长圆孔螺栓连接时,山墙钢梁受扭,端开间檩条受拉,连接节点会产生较大内力。若采用抗风柱与钢梁下翼缘通过竖向长圆孔螺栓连接的方法,则应根据风荷载和山墙钢梁高度大小,在端开间抗风柱对应位置设垂直支撑、斜向刚性系杆或斜撑;否则,应采取以下措施:对连接节点进行承载力验算;通过适当加大翼缘宽度、翼缘和腹板的厚度使其具有一定的强度富余;在抗风柱位置布置檩条;双坡屋面两边檐口附近的端开间檩条及单坡屋面低区檐口附近的端开间檩条,在受荷面积不小于10m^(2)且设计由风吸力作用控制时,应适当加大其截面。

关键词： 超高层建筑   风洞试验   风致响应   深宽比   气动措施  

摘要： 随着社会经济和工程技术的发展,超高层建筑越来越普及,住宅类建筑的平面形式也随着建筑功能等需求发展为大深宽比平面或复杂平面形式。超高层建筑具有质量轻、柔度大、阻尼小、固有周期长等特点,导致结构对风荷载敏感,在结构设计中风致响应和荷载是主要控制性因素。在实际工程项目中,往往出现以规范公式计算得到的横风向风致响应偏高、超过相关规范限值的情况。结构抗风设计中常采用对平面角区进行凹、切角等气动措施来减缓结构的风致响应,但相关结论均是出自于单体矩形平面建筑的试验结果,在实际工程中,建筑平面形式以及周边建筑往往更复杂,这些措施的减振效果不明确,其适用性需要进一步通过试验进行评价。本文通过风洞试验,对200m高的不同深宽比平面的超高层风致响应、不同气动措施对不同平面建筑风致响应的影响以及气动措施在复杂周边环境下的适用性等方面进行了研究,以下为本文所做的主要工作和得到的主要结论:(1)对不同深宽比的矩形平面超高层建筑的风致响应(WIR)进行研究,分析深宽比、阻尼比、湍流度等因素对WIR的影响,并将试验结果与《建筑结构荷载规范》GB50009-2012的结果进行对比,研究表明:超高层建筑的横风向和顺风向WIR均随深宽比增大先增大后减小,在深宽比为1时达到最大值;各深宽比工况的试验WIR普遍小于GB50009-2012的计算结果,其中C类地貌下平面深宽比为1.5的工况其规范结果为试验结果1.97倍;B类地貌的WIR均大于C类地貌,且两地貌下各工况WIR的差异随深宽比增大而减小。(2)对部分深宽比平面超高层建筑凹角气动措施(包括小凹角、大凹角、组合凹角等)的减振效果进行研究,得到的主要结论如下:不同凹角措施受具体凹角率、朝向和平面深宽比的影响会呈现不同的减振效果;当窄边迎风时,小凹角对深宽比为3的平面具有较好的减振效果,且在10%凹角率时,减振效果最佳,为24.14%,相同气动措施对平面深宽比为4的没有明显的减振效果;当宽边迎风时,设置大凹角对(多联)T型平面有较好减振效果;在高湍流度的C类风场,凹角措施的减振效果有所削弱。(3)以某超高层建筑为例,对其不同气动措施的抗风效果及其在复杂周边环境下的适用性进行研究,研究表明:采用在副塔迎风面两个角区做凹切角处理可以不同程度地消减结构的横风向风致响应,单体和全周边情况下分别可较无优化平面降低9%和12%,位于建筑风敏感角度下游的主塔对副塔旋涡脱落的抑制能很好地降低副塔横风向WIR。

关键词： 斜风作用   大跨度悬索桥   施工阶段   颤振稳定性   抗风措施  

摘要： 大跨悬索桥是道路工程跨越大江、大海和大峡谷的重要基础设施，是跨越能力最强的桥型，同时也是一种柔性悬吊结构体系。悬索桥施工期间，结构尚未形成统一整体，扭转刚度明显小于成桥状态时的，因此对风作用十分敏感，这一状态的抗风稳定性最差。此外，在大跨度桥梁方案设计中确定桥位和桥轴向时，通常设法使桥跨的法向尽可能地偏离当地的主导风向，这样就使得桥梁总是遭受斜风的侵扰。目前，学者们关于大跨度悬索桥的抗风研究聚焦于法向风方面。因此，对斜风作用下悬索桥全施工阶段的抗风稳定性研究就显得尤为必要，这对悬索桥施工阶段抗风安全具有重要意义。　　论文采用Midas/Civil有限元分析软件，建立了润扬悬索桥三维有限元模型，确定成桥和空缆理想状态，采用结构动力程序SDCA分析了主梁由跨中向桥塔对称拼装全施工阶段的动力特性。在不同风攻角和风偏角下，运用有限元程序Flutter-sw、Nflutter-sw，对主梁施工阶段进行了线性及非线性颤振分析，得到了结构施工阶段颤振临界风速演变规律，确定了主梁抗风最不利施工阶段。针对斜风下最不利施工阶段提出了两种抗风措施，即主梁从桥塔向跨中架设以及主梁从跨中向桥塔非对称架设方法，分析了两种不同措施下结构的颤振稳定性，并讨论了措施的有效性。　　研究结果表明：（1）在斜风作用下，悬索桥主梁采用从跨中向桥塔方向拼装时，颤振临界风速在随着拼装率的增大呈现出由小极速升高到最大，然后缓慢降低，最后平稳上升的规律。其中，在20%拼装率以下和50%~80%拼装率下，颤振临界风速存在两处低谷期，即为主梁抗风最不利施工阶段。（2）主梁采用从桥塔向跨中方向架设的施工顺序时，结构状态变化平稳，刚度相对较大，颤振稳定性好，特别是主梁架设初期，颤振临界风速非常高，是一种较理想的主梁架设抗风措施。（3）主梁从跨中向桥塔方向非对称拼装时，最低颤振临界风速并不是随着偏心率升高而线性增大，而是超过一定偏心率范围，颤振临界风速存在降低的趋势。通过对比四种偏心率，得到偏心率?=8.6%时，全施工阶段颤振临界风速均得到了明显提升。

关键词： 超高层建筑   局部气动措施   大涡模拟   入口湍流生成方法   风致响应  

摘要： 风荷载是强台风多发地区超高层建筑结构设计的控制性荷载。气动外形优化是降低作用在此类结构上的风荷载及风致响应的常用手段。其主要是通过改变超高层建筑的气动外形提高其抗风性能。气动外形优化措施包括整体策略和局部策略,通常建筑设计方案已经确定的情况下不允许建筑外形进行较大修改,因此局部气动优化策略更容易被设计师所接受。计算机技术及数值算法的进步使得CFD（Computational Fluid Dynamics）数值模拟技术的发展愈来愈成熟,已成为结构风工程中除风洞试验以外不可缺少的一种研究方法,在建筑结构抗风设计方面发挥重要作用。本文选用瞬态的数值模拟技术大涡模拟（Large Eddy Simulation,LES）并结合课题组近期提出的改进入口湍流生成方法（Modified Narrow Band Synthesis Random Flow Generation,MNSRFG）对一类大高宽比（9:1）超高层建筑进行局部气动抗风措施（开贯穿洞及角区开槽）研究。本文主要内容和结论如下:（1）首先对本课题组提出的改进MNSRFG方法应用于此次研究的适用性进行验证,给出合适的计算参数。对风工程领域通用的CAARC标准高层建筑模型大涡模拟研究,且以风洞试验结果为参照标准进行比较。结果表明,采用改进的MNSRFG方法计算得到的模型表面风压系数、基底弯矩功率谱密度和风致响应具有更高精度,与试验结果吻合较好,标模侧面的脉动风压系数相对误差由原来的16.3%～26.8%下降到7.2%～14.6%,顺风向和横风向的均方根基底弯矩系数相对误差从7.9%、12.7%分别降至3.2%、3.4%。另外根据不同计算时长的模拟结果,建议对高层建筑结构进行LES研究时,模拟总时长换算到实际采样时间要保持在10min以上,这样既满足规范要求又可获得较为准确的数值结果。（2）然后以高宽比为9:1,原型高度为546m的方形截面超高层建筑为基准,沿高度方向依次设置矩形洞口作为局部气动措施方案,包括封闭模型在内共设计10个开洞工况,采用改进的窄带叠加法（MNSRFG）对其进行LES数值模拟研究。通过比较模型表面风压分布、基底弯矩系数功率谱以及结构风致响应来评价各开洞工况的作用效果。结果表明,在0.69H（H为建筑高度）处进行局部贯穿开洞是最佳的气动优化方案,能够最大程度地削减气动力作用,使得顺风向峰值基底弯矩响应减小10.39GN·m,减小幅度约为22.96%,横风向峰值基底弯矩响应减小68.55GN·m,减小幅度约为31.97%。与全封闭方案相比,采用该气动措施后横风向顶部的脉动位移由1.35m降低至0.92m,加速度由0.402m/s2降低至0.268m/s2,减小幅度均超过30%,由此可见在0.69倍结构高度处开洞具有较好的减振效果。（3）最后,同样以方形截面超高层建筑为基准,考虑在建筑上部、中上部、下部进行角区开敞处理（局部气动措施）,运用相同的数值模拟方法对其展开研究。分析在不同高度设置角区开敞后对基底弯矩系数功率谱、峰值基底弯矩响应、顶部位移以及顶部加速度的影响规律,以评估不同开敞方案的整体气动性能。研究结果表明,在建筑中上部（0.65H）设置角区开敞效果相对较好,可显著降低顺风向和横风向的气动弯矩谱能量,尤其是横风向。与全封闭方案相比,顺风向和横风向的峰值基底弯矩响应分别削减了6.15GN·m、37.82GN·m,减小幅度分别为13.76%、17.97%。对于顶部位移,在中上部开敞后可使顺风向位移（平均部分和脉动部分）降低0.041m,横风向脉动位移降低0.235m,两者减小幅度都超过13%。在改善人体舒适度方面,采用中上部开敞方案可减缓横风向约17.22%的峰值加速度响应,作用效果不容忽视。上述研究结果可为同等量级的超高层建筑抗风优化提供参考依据。

关键词： 公路铁路两用桥   斜拉-悬索协作体系桥   分体三箱梁   大比例节段模型   风洞试验   涡激振动   气动措施  

摘要： 为研究超宽分体三箱梁的涡激振动特性及其抑振措施,以梁宽68 m的大跨斜拉-悬索协作体系公铁两用大桥为工程背景,采用缩尺比为1∶30的大比例节段模型进行风洞试验,研究主梁的涡振性能以及不同形式风屏障、桥梁附属设施对其影响和设置槽间开孔盖板的气动措施对其改善效果。研究结果表明:施工状态主梁断面没有出现明显涡振现象,主梁风屏障采用不规则开孔形式时的涡振性能优于等效栏杆形式;成桥状态主梁断面出现涡振现象,公路内侧栏杆对其涡振性能影响较大;通过施加30%透风率的错位圆孔槽间开孔盖板的气动优化措施可有效改善主梁涡振性能,优化后主梁无明显竖弯涡振现象,扭转位移振幅为0.07°,降低90%,同时断面具有优越的颤振性能,在此条件下随阻尼比的增加主梁涡振振幅明显降低,当扭转阻尼比增加至0.47%时主梁不出现涡振现象。