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不同风场下大跨平屋盖表面锥形涡诱导的风压特性研究被引量：3: 2012年; 通过平屋盖刚性模型风洞测压试验,对均匀流场和湍流场作用下平屋盖表面锥形涡诱导的风压特性进行研究。①对比不同流场下平屋盖表面锥形涡诱导的平均、脉动风压分布和脉动风压谱,发现均匀流场中的平均风吸力强劲,而湍流场中的风压低频脉动能量突出;②分析不同流场下的风压概率密度曲线,指出湍流场作用下,再附区风压概率密度曲线表现出双峰分布;且旋涡再附效应显著,这将对屋面产生巨大的破坏力矩;③分别利用点涡、兰金涡和基于兰金涡简化的Cook公式对锥形涡作用下的风压剖面进行拟合,结果表明兰金涡模型和Cook公式均适用于预测旋涡作用下的风压剖面,点涡模型则低估了实际风吸力;④在湍流场中对比了不同风向引起的风压分布,发现当来流沿屋盖对角线时,两侧旋涡强度相当,旋涡再附运动强劲,当来流偏离屋盖对角线时,在屋面靠近来流的一侧,横风向脉动加速了旋涡的旋转,增加了旋涡诱导的平均吸力;在远离来流的一侧,屋面平均、脉动吸力均减小。; 董欣叶继红; 关键词：风压特性

大跨平屋盖表面锥形涡流动模型研究被引量：3: 2013年; 基于大跨平屋盖表面旋涡流动显示试验,对兰金涡模型进行改进,在其涡核区与势流区之间添加过渡区,建立简化的二维锥形涡流动模型,给出旋涡上部流速、旋涡内部流线曲率以及屋面涡核吸力之间的定量关系。据此流动模型分析表明,旋涡内部流线曲率越大,旋涡转速越快,旋涡强度越高,且后者的影响更为显著。根据流动显示试验结果,量化各风向下大跨平屋盖表面锥形涡强度。通过考虑旋涡效应对准定常理论进行修正,给出旋涡涡核吸力的计算式,并将计算值与大跨平屋盖刚性模型风洞测压试验数据进行对比,验证锥形涡流动模型对于预测旋涡涡核吸力的有效性。; 董欣叶继红

大跨屋盖表面旋涡的PIV试验研究被引量：4: 2014年; 该文通过风洞流场显示试验,观察了大跨平屋盖和马鞍屋盖表面的分离泡和锥形涡现象,给出了不同风向、不同屋盖表面的旋涡流线和涡量场分布;分析了风向角、屋盖曲率对于旋涡形态的影响。试验结果表明,当风向垂直于平屋盖迎风前缘时,屋盖表面将形成典型的分离泡现象,且分离泡的涡核位置恰好对应了涡量场的负向峰值。在斜向风作用下,平屋盖和以高点作为迎风点的马鞍屋盖表面将出现锥形涡。观察旋涡的平均流线和涡量场分布图,发现当来流沿两种屋盖对角线时,锥形涡截面形状接近圆形;当来流偏离屋盖对角线时,在靠近来流的一侧,锥形涡截面形状接近椭圆形;流场内负向涡量分布于壁面上,峰值集中在迎风前缘附近和旋涡周围。在相同的风向角下,曲率较大的马鞍表面锥形涡涡轴与屋盖迎风前缘所成角度较大,曲率较小的马鞍表面锥形涡涡轴与迎风前缘所成角度较小。此外,旋涡的瞬时流线图表明,锥形涡是一种瞬时变化的流体现象,其形态和位置在每个瞬时都不相同。; 董欣叶继红; 关键词：PIV

马鞍屋盖表面面积平均风压特性研究被引量：4: 2011年; 为完善我国建筑结构荷载规范中有关围护结构和覆面材料的设计,提出了面积平均风压的概念。通过刚性模型风洞测压试验,研究了马鞍屋盖表面的面积平均风压特性。①以锥形涡为引,确定各矢跨比马鞍屋盖表面出现锥形涡的来流工况,以涡核吸力和涡核互相关性为依据,确定了马鞍屋盖的最不利风向为沿高点连线方向。②在一定附属区域内对单点风压进行集合,得到面积平均风压(时程);在马鞍屋盖表面实行各种分区,探讨了最不利风向下各面积平均风压时程的峰值吸力随附属面积的变化趋势,得到了相应的拟合公式;通过各区域内单点风压时程的累积概率分布,验证了该拟合公式的准确性与有效性;根据偏度和峰度值大小,分析了面积平均风压时程的非高斯特性,并与单点时程的风压特性进行了比较,结果表明面积平均风压时程曲线中风压脉动分布均匀,高频脉动减少,因而其非高斯特性并不如单点突出,且普遍偏向高斯分布。; 董欣叶继红; 关键词：非高斯特性

大跨度平屋盖表面风荷载体型系数研究被引量：11: 2012年; 通过平屋盖刚性模型风洞测压试验,基于分离泡作用机理,以顺风向及横风向风压为研究对象,对屋盖表面的风压特征进行分析,进而提出合理的分区体型系数。①基于顺风向平均、脉动风压变化曲线和脉动风压谱,发现分离泡作用下的平屋盖表面可以分为主涡作用区、次级涡作用区以及旋涡脱落区;②提出风压相关长度的概念,计算横风向互相关长度,结果表明在旋涡作用范围内,各相关长度相差无几,超出旋涡区后风压相关长度出现衰减;③基于面积平均压力的概念计算刚性平屋盖表面的分区体型系数。通过面积平均压力的累积概率曲线对准定常理论和我国《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)中的规定系数-0.6进行验证,发现在分离泡作用下准定常理论是适用的,我国规范在迎风前缘附近的强吸力区和屋盖中后部分别低估和高估了实际体型系数;将本文的体型系数取值与美国规范(ASCE7-98)、加拿大规范(NBC-1995)以及日本规范(AIJ-2004)进行对比,发现本文的体型系数计算结果与美国规范较为接近。; 董欣叶继红; 关键词：体型系数互相关性

大跨度平屋盖表面风荷载体型系数研究: 通过平屋盖刚性模型风洞测压试验,基于分离泡作用机理,对屋盖表面的风压特征进行分析,进而提出合理的分区体型系数。⑴基于风压数值和脉动风压谱,发现分离泡作用下的平屋盖表面可以分为主涡作用区（含强吸力区）、次级涡作用区以及旋涡...; 董欣叶继红; 关键词：体型系数互相关性; 文献传递

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同济大学土木工程防灾国家重点实验室开放课题基金(SLDRCE08-MB-02)