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围护结构非高斯风压极值估计的改进Hermite峰值因子法

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建筑结构学报 2015年第4期36卷 112-118页

作者：李寿科李寿英陈政清孙洪鑫湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 湖南大学风工程试验研究中心湖南长沙410082

为克服传统研究风压极值方法忽略带宽参数影响的不足和改进概率密度函数拟合效果,结合曲面拟合方法获得一种改进Hermite级数,提出了引入带宽参数的改进Hermite峰值因子法。采用改进Hermite峰值因子法和以往常用方法对开孔屋盖风压的峰... 详细信息

为克服传统研究风压极值方法忽略带宽参数影响的不足和改进概率密度函数拟合效果,结合曲面拟合方法获得一种改进Hermite级数,提出了引入带宽参数的改进Hermite峰值因子法。采用改进Hermite峰值因子法和以往常用方法对开孔屋盖风压的峰值因子进行研究。结果表明:基于高斯分布的Davenport的峰值因子明显偏离非高斯峰值因子;忽略带宽参数的传统Hermite峰值因子法高估了风压的正负峰值因子;改进Hermite峰值因子法相应于传统Hermite方法和修正Hermite方法和Sadek-Simiu方法,估计的开孔屋盖风压的峰值因子最为安全准确,与观测峰值因子总体上最为接近。

关键词：非高斯风压风压极值 Hermite级数围护结构风洞试验

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悬索桥双吊索尾流弛振的失稳区间研究

中国公路学报 2016年第9期29卷 53-58,67页

作者：肖春云李寿英陈政清湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082

为了更清楚地认识大跨度悬索桥双吊索发生风致大幅振动的机理,以双吊索为研究对象,制作了双吊索试验模型。在顺风向间距为1~11倍吊索直径,横风向间距为4倍吊索直径的尾流区域内进行了多工况的尾流圆柱测力风洞试验,研究了尾流圆柱的平... 详细信息

为了更清楚地认识大跨度悬索桥双吊索发生风致大幅振动的机理,以双吊索为研究对象,制作了双吊索试验模型。在顺风向间距为1~11倍吊索直径,横风向间距为4倍吊索直径的尾流区域内进行了多工况的尾流圆柱测力风洞试验,研究了尾流圆柱的平均气动阻力系数C_D、平均气动升力系数C_L随空间位置的变化规律;在此基础上,对平均气动力系数进行空间多项式拟合,运用多元函数偏导数的求导法则求得平均气动力系数C_D,C_L对空间坐标的偏导数,运用线性结构稳定性判别理论中的Routh-Hurwitz稳定性判据研究了尾流圆柱发生尾流弛振的不稳定区间。结果表明：尾流圆柱的C_D和C_L分别关于尾流中心线正对称和反对称分布,并在距离尾流中心线2倍直径范围内变化最为剧烈;正是由于C_D和C_L在尾流区域上的这种特殊的组合形式驱动了尾流弛振的发生,进一步证实了尾流弛振由气动刚度驱动的机理;尾流圆柱发生尾流弛振的失稳区间为条带状,宽约为1倍吊索直径,关于尾流中心线对称分布。

关键词：桥梁工程吊索失稳区间稳定理论尾流弛振气动力

大跨屋盖风压场的本征正交分解与重构适应性研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2011年第6期38卷 20-26页

作者：李寿科李寿英陈政清黄韬湖南大学风工程试验研究中心湖南长沙410082

对3类典型屋盖(封闭式方形平屋盖、封闭式曲面屋盖和开合式曲面屋盖)进行了刚性模型风洞测压试验,分析了典型风向角下的平均及脉动风压系数分布.利用POD方法对3类屋盖的风压场进行了分解,并对平屋盖风压场进行了POD重建.结果表明:斜风... 详细信息

对3类典型屋盖(封闭式方形平屋盖、封闭式曲面屋盖和开合式曲面屋盖)进行了刚性模型风洞测压试验,分析了典型风向角下的平均及脉动风压系数分布.利用POD方法对3类屋盖的风压场进行了分解,并对平屋盖风压场进行了POD重建.结果表明:斜风向封闭式平屋盖的POD分解性能最优,开合式曲面屋盖次之,封闭式曲面屋盖最差.3类屋盖的第1阶POD特征向量均反映平均风压系数分布,45°风向角下封闭式平屋盖的第2阶POD模态可以较好地反映锥形涡分量,而其他类型屋盖的高阶特征向量则反映风压场的局部分布.风压场的POD重建具有不平衡的性能,对于相同测点,模态数越多,其重建效果越好.对于不同测点相同模态数,测点脉动风压系数越大,其风压重建效果越好.

关键词：风洞封闭式平屋盖封闭式曲面屋盖开合式曲面屋盖本征正交分解

致密砂岩气田盖层封闭能力综合评价——以四川盆地广安气田为例

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石油与天然气地质 2013年第3期34卷 307-314页

作者：史集建李丽丽吕延防杨军李寿英东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 东北石油大学黑龙江省油气藏形成机理与资源评价重点实验室黑龙江大庆163318 中国石油大庆油田公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712 中国石油新疆油田公司风城油田作业区新疆克拉玛依834000 中国石油华北油田分公司第一采油厂河北任丘062552

致密砂岩气作为一种非常规油气资源,具有良好的勘探开发前景,其成藏保存条件问题越来越受到研究人员的关注。在前人研究的基础上,筛选出与盖层封闭能力密切相关的评价参数,如盖层厚度、排替压力、气藏压力系数、断裂对盖层的破坏程度及... 详细信息

致密砂岩气作为一种非常规油气资源,具有良好的勘探开发前景,其成藏保存条件问题越来越受到研究人员的关注。在前人研究的基础上,筛选出与盖层封闭能力密切相关的评价参数,如盖层厚度、排替压力、气藏压力系数、断裂对盖层的破坏程度及垂向封堵性,并结合盖层封闭能力有效性概念,建立了盖层封气能力综合评价方法。对我国致密砂岩大气田储量丰度及盖层属性数据进行了统计,厘定了高储量丰度大气田形成所需的各盖层评价参数下限作为其各自均一化标准值。以四川盆地广安气田须家河组五段区域盖层为例,研究发现盖层厚度为30～200 m,排替压力为5.5～9.5 MPa,气藏压力系数为1.05～1.50,断裂活动性较强,断层垂向封闭能力较弱,但盖层封气有效性好;最后,利用综合评价公式计算后得到须五段盖层能够封盖特低储量丰度的气田,盖层封闭能力综合评价指标为0.04～0.24,在工区内总体表现为西高东低的展布特征。该方法预测保存有利区与目前须四段气藏的勘探现状较吻合。

关键词：封闭能力盖层致密砂岩气田须家河组广安气田四川盆地

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齿轮齿条式电涡流阻尼器的力学性能研究

土木工程学报 2020年第3期53卷 44-50页

作者：李亚峰李寿英王健钟陈政清湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为开发性能良好的新型耗能装置,采用齿条齿轮和电涡流阻尼技术,提出一种新型的齿轮齿条式电涡流阻尼器(eddy current damping-rack and gear damper,简称ECD-RGD),并对其力学性能进行有限元仿真和试验研究。首先,介绍ECD-RGD的构造和运... 详细信息

为开发性能良好的新型耗能装置,采用齿条齿轮和电涡流阻尼技术,提出一种新型的齿轮齿条式电涡流阻尼器(eddy current damping-rack and gear damper,简称ECD-RGD),并对其力学性能进行有限元仿真和试验研究。首先,介绍ECD-RGD的构造和运动分解,并设计制作ECD-RGD样机;然后,考虑两个加载角度研究ECD-RGD的表观质量和阻尼性能;最后,对ECD-RGD的滞回性能进行试验研究。结果表明:ECD-RGD是一种实现表观质量惯性力和电涡流阻尼力并联的新型阻尼器,可将结构振动的随机方向分解为确定的相互垂直的两方向加以控制;表观质量的理论结果与试验结果、电涡流阻尼力的仿真结果与试验结果总体吻合均较好;样机试验性能稳定,齿轮齿条式电涡流阻尼器具有可应用性。

关键词：齿条齿轮电涡流阻尼表观质量力学性能振动控制

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斜拉索干索驰振机理的数值模拟与试验研究

振动与冲击 2017年第11期36卷 100-105页

作者：李寿英曾庆宇温晓光陈政清湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082

采用数值模拟和风洞试验方法,对斜拉索干索驰振机理进行研究。基于FLUENT商业软件平台,研究斜索和直索的风压系数、平均气动力系数、脉动气动力系数的轴向相关性等;进行粒子图像测速(PIV)风洞试验,对斜索尾流进行可视化显示,研究斜拉索... 详细信息

采用数值模拟和风洞试验方法,对斜拉索干索驰振机理进行研究。基于FLUENT商业软件平台,研究斜索和直索的风压系数、平均气动力系数、脉动气动力系数的轴向相关性等;进行粒子图像测速(PIV)风洞试验,对斜索尾流进行可视化显示,研究斜拉索背后的轴向流特性。研究结果表明:斜索的平均升力系数在特定的倾角和风攻角下会发生突降,其驰振力系数为较大的负值(-4.74),可能会发生驰振;斜索各截面气动力的轴向相关系数比直索要小,甚至会出现负的相关系数;在平均气动力系数突降的风攻角下,尾流中的轴向流不是非常明显,轴向流对于干索驰振的影响值得进一步定量研究。

关键词：斜拉索干索驰振数值模拟风洞试验机理

超长斜索三维气弹模型设计方法及其适应性研究

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铁道科学与工程学报 2021年第11期18卷 2924-2932页

作者：井昊坤李寿英陈政清湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

由于超长斜索三维气弹模型设计存在长度与直径几何缩尺比选择的困难,研究一种索结构三维气弹模型设计方法及其适应性。以某在建大跨径斜拉悬索协作体系桥梁边跨无吊索主缆为例,研究几何缩尺比对垂跨比、动力特性及涡振响应的影响规律。... 详细信息

由于超长斜索三维气弹模型设计存在长度与直径几何缩尺比选择的困难,研究一种索结构三维气弹模型设计方法及其适应性。以某在建大跨径斜拉悬索协作体系桥梁边跨无吊索主缆为例,研究几何缩尺比对垂跨比、动力特性及涡振响应的影响规律。确定模型的合理几何缩尺比,设计并制作超长斜索三维气弹模型。研究结果表明:短模型的垂跨比随几何缩尺比的增大而增大,在几何缩尺比1:20时与原型结构接近;短模型的频率计算结果均高于长模型;几何缩尺比越大,涡振振幅越大。且模型越长,涡振振幅越小。按几何缩尺比1:20设计的短模型频率与模拟结果一致,且阻尼比较小,与原型结构接近。

关键词：气弹模型设计斜索涡激振动尾流振子模型

方形截面超高层建筑全风向气动阻尼的试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2015年第7期42卷 9-15页

作者：李寿英肖春云范永钢陈政清湖南大学风工程试验研究中心湖南长沙410082

超高层建筑质量小、阻尼低,极易在设计风速下产生明显的气动弹性效应,出现明显的气动阻尼.考虑一阶线性弯曲模态,制作了方形截面超高层建筑的单自由度气动弹性模型,高宽比8∶1,模型比例1∶600,进行风洞试验测量了各风速下建筑顶部的加... 详细信息

超高层建筑质量小、阻尼低,极易在设计风速下产生明显的气动弹性效应,出现明显的气动阻尼.考虑一阶线性弯曲模态,制作了方形截面超高层建筑的单自由度气动弹性模型,高宽比8∶1,模型比例1∶600,进行风洞试验测量了各风速下建筑顶部的加速度响应,采用随机减量方法对全风向下方形截面超高层建筑的气动阻尼进行识别.其中,顺风向和横风向的气动阻尼结果与文献结果趋势吻合良好.研究结果表明：当风向角在84°~90°范围内时（90°为横风向）,气动阻尼特性与横风向结果趋势一致;当风向角在0°~12°范围内时（0°为顺风向）,气动阻尼特性与顺风向结果趋势一致;在某些特定的风向角下（例如16.5°）,临界风速降低,气动负阻尼的起始风速也降低.

关键词：超高层建筑气动阻尼风洞试验全风向方形截面

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悬索桥吊索非定常气动自激力试验

中国公路学报 2017年第11期30卷 81-88页

作者：李寿英严杰韬肖春云陈政清湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082

为了研究悬索桥吊索尾流索股的非定常气动力,制作表面光滑的吊索双索股刚性节段模型,采用HD-2风洞实验室自主研发的强迫振动装置重现双索股吊索尾流弛振现象,进行尾流索股2个自由度耦合振动状态下的横风向和顺风向测力试验,得到振动状... 详细信息

为了研究悬索桥吊索尾流索股的非定常气动力,制作表面光滑的吊索双索股刚性节段模型,采用HD-2风洞实验室自主研发的强迫振动装置重现双索股吊索尾流弛振现象,进行尾流索股2个自由度耦合振动状态下的横风向和顺风向测力试验,得到振动状态下尾流索股的气动升力和气动阻力时程。采用激光位移计同步测量2个方向的位移时程,识别尾流索股的8个相关气动导数,研究不同工况下气动导数随量纲一风速的变化规律,并验证采用气动导数拟合得到的非定常气动力的准确性。研究结果表明:尾流索股的气动刚度项系数H*4,H*6在高风速下会出现较大的正值,引起横风向运动气动负刚度,对尾流索股运动起放大作用;气动刚度项系数P*4,P*6仅在部分工况下引起气动负刚度;8个气动导数共同作用改变尾流索股的椭圆形运动轨迹;采用气动导数拟合得到的气动力与风洞试验测得的气动力大小吻合良好,可以利用气动导数对尾流索股的气动刚度力和气动阻尼力展开进一步研究。

关键词：桥梁工程气动负刚度风洞试验气动导数非定常气动力