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龙卷风作用核电常规岛主厂房随机响应及结构体系可靠度

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建筑结构学报 2014年第5期35卷 128-134页

作者：宋拓吕令毅东南大学土木工程学院江苏南京210096

在基于实际龙卷风观测记录的基础上,推导了极值Ⅲ型龙卷风强度概率分布函数并建立了龙卷风随机荷载模型。以核电常规岛主厂房钢框架结构为计算模型,采用谱随机有限元法,在厂房位于龙卷风中心、厂房位于龙卷风上游最大风速半径处及厂房... 详细信息

在基于实际龙卷风观测记录的基础上,推导了极值Ⅲ型龙卷风强度概率分布函数并建立了龙卷风随机荷载模型。以核电常规岛主厂房钢框架结构为计算模型,采用谱随机有限元法,在厂房位于龙卷风中心、厂房位于龙卷风上游最大风速半径处及厂房位于龙卷风下游最大风速半径处三种工况,考虑龙卷风荷载和结构抗力参数的不确定性,对结构进行随机响应和可靠度分析。分析结果表明:厂房位于龙卷风中心时,龙卷风荷载对厂房产生明显的扭转效应,结构顶点位移对规范限值的超越概率为三种工况中最大;当厂房位于龙卷风最大风速半径处,龙卷风对结构主要产生指向龙卷风中心的侧向推动作用,顶点位移的超越概率较小;龙卷风位于厂房中心处为三种工况中的荷载最不利位置。针对不同的位移限值,绘制了结构在龙卷风荷载最不利工况下的易损性曲线。

关键词：核电厂龙卷风概率模型极值Ⅲ型分布谱随机有限元法可靠度

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雷暴冲击风作用下地面风压分布特征

东南大学学报（自然科学版） 2011年第6期41卷 1273-1276页

作者：汤卓吕令毅东南大学土木工程学院南京210096 东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室南京210096

提出了雷暴冲击风作用下地面风压分布的简便计算公式.以圆柱体计算流域模拟雷暴冲击风场,采用大涡模拟(LES)方法结合壁面射流模型对雷暴冲击风场进行了数值模拟,获得了雷暴冲击风从初始喷射到流场稳定的发展过程.射流前沿有一水平涡环,... 详细信息

提出了雷暴冲击风作用下地面风压分布的简便计算公式.以圆柱体计算流域模拟雷暴冲击风场,采用大涡模拟(LES)方法结合壁面射流模型对雷暴冲击风场进行了数值模拟,获得了雷暴冲击风从初始喷射到流场稳定的发展过程.射流前沿有一水平涡环,随着时间的推移而冲向地面,然后沿径向远离中心而去.分析得到了雷暴冲击风作用下地面的风压系数时程和时均风压系数,以及不同时刻的风速剖面.风速剖面与理论结果吻合良好,验证了方法的可靠性.仿真结果表明,雷暴冲击风场中心处压力系数最大,压力系数随着径向坐标的增大而减小,提出的公式能够很好地表达雷暴冲击风作用下地面处风压的分布特征.

关键词：雷暴冲击风风压分布大涡模拟

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核电站常规岛主厂房龙卷风荷载的CFD模拟

东南大学学报（自然科学版） 2012年第6期42卷 1164-1168页

作者：汤卓吕令毅东南大学土木工程学院南京210096

采用计算流体动力学(CFD)方法研究了核电站常规岛主厂房的龙卷风荷载.首先,以圆柱体计算流域模拟龙卷风的风场,并采用雷诺平均Navier-Stokes方程描述流域内的湍流运动,计算分析了龙卷风的速度分布和气压分布.计算结果与根据经典的兰金... 详细信息

采用计算流体动力学(CFD)方法研究了核电站常规岛主厂房的龙卷风荷载.首先,以圆柱体计算流域模拟龙卷风的风场,并采用雷诺平均Navier-Stokes方程描述流域内的湍流运动,计算分析了龙卷风的速度分布和气压分布.计算结果与根据经典的兰金涡流模型得到的结果吻合良好,验证了该方法的可靠性.然后,对某核电站进行龙卷风风场的数值模拟,获得了常规岛主厂房在龙卷风作用下的风荷载参数.模拟结果表明,在龙卷风作用下,常规岛主厂房的风荷载主要表现为吸力,主厂房侧面的吸力较小,主厂房屋面处的吸力较大.CFD方法能够较好地模拟龙卷风对常规岛的风荷载作用.研究结果为核电常规岛项目的建设提供了技术支撑.

关键词：核电站龙卷风兰金涡流模型 CFD

大跨度斜拉桥在多点随机地震激励作用下的响应分析

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东南大学学报（自然科学版） 2004年第2期34卷 249-252页

作者：张翠红吕令毅东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

以南京第二长江大桥南汊桥为例 ,采用随机振动分析方法研究了地震动的空间变化特性 ,包括行波效应、部分相干效应以及局部场地效应对大跨度斜拉桥地震响应的影响 .研究结果表明 :与一致地震激励相比 ,地震动的空间变化特性可以使斜拉桥... 详细信息

以南京第二长江大桥南汊桥为例 ,采用随机振动分析方法研究了地震动的空间变化特性 ,包括行波效应、部分相干效应以及局部场地效应对大跨度斜拉桥地震响应的影响 .研究结果表明 :与一致地震激励相比 ,地震动的空间变化特性可以使斜拉桥的地震响应改变 30 % ;同时考虑行波效应、部分相干效应时的地震响应接近于仅考虑行波效应时的地震响应 ;行波效应对斜拉桥地震响应的影响明显大于部分相干效应的影响 ;在加速度均方根相同的随机地震作用下 ,斜拉桥在软场地条件下的地震响应明显大于在硬场地条件下的响应 ,中等场地条件下的地震响应介于两者之间 .

关键词：斜拉桥地震激励空间变化随机响应

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爆炸冲击对多层钢框架连续倒塌性能的影响

东南大学学报（自然科学版） 2011年第6期41卷 1247-1252页

作者：宋拓吕令毅东南大学土木工程学院南京210096

以5层钢框架结构为对象,对钢框架在爆炸冲击作用下的连续倒塌性能进行了研究.采用备用荷载路径法,分别对钢框架结构进行了静力非线性、动力非线性以及爆炸冲击作用下的动力非线性连续倒塌分析.分析结果表明:在常规的静力和动力非线性分... 详细信息

以5层钢框架结构为对象,对钢框架在爆炸冲击作用下的连续倒塌性能进行了研究.采用备用荷载路径法,分别对钢框架结构进行了静力非线性、动力非线性以及爆炸冲击作用下的动力非线性连续倒塌分析.分析结果表明:在常规的静力和动力非线性分析中,该框架具有良好的抗连续倒塌能力;在5 kg TNT的初始爆炸冲击作用下,钢框架的变形比常规分析增大15%～40%;在15 kg TNT的爆炸冲击作用下,钢框架将发生整体性倒塌.因此传统的备用荷载路径法不适用于分析爆炸引起的连续倒塌问题,爆炸冲击的作用不可忽略;楼板在爆炸作用下对结构的连续倒塌性能有着至关重要的影响.

关键词：钢框架备用荷载路径法爆炸冲击荷载连续倒塌分析

移动龙卷风作用下核电常规岛动力随机响应及可靠度分析

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土木工程学报 2015年第4期48卷 42-51页

作者：宋拓汤卓吕令毅东南大学江苏南京210096 郑州大学河南郑州450001

在龙卷风气象观测记录和三维龙卷风风场模型的基础上,推导极值Ⅲ型龙卷风强度分布函数并结合CFD方法建立龙卷风随机荷载模型。以核电常规岛主厂房为计算模型,采用谱随机有限元法,考虑移动龙卷风荷载和结构参数的不确定性,对结构进行动... 详细信息

在龙卷风气象观测记录和三维龙卷风风场模型的基础上,推导极值Ⅲ型龙卷风强度分布函数并结合CFD方法建立龙卷风随机荷载模型。以核电常规岛主厂房为计算模型,采用谱随机有限元法,考虑移动龙卷风荷载和结构参数的不确定性,对结构进行动力响应和可靠度分析。分析结果表明:龙卷风中心距离结构边缘60m以上时,几乎对结构无影响,一旦接近建筑物,在短时间内会对结构造成猛烈的冲击;龙卷风对结构主要产生指向龙卷风中心的侧向推动作用;当龙卷风即将接近厂房中心时,结构可靠度最低,当龙卷风中心与厂房中心重合时,结构可靠度较高;谱随机有限元法的分析结果稳定可靠,使用时应对变异性起控制作用的随机变量进行高精度离散和表达。

关键词：龙卷风极值Ⅲ型分布谱随机有限元法动力随机响应可靠度

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雷暴冲击风荷载的大涡模拟

空气动力学学报 2011年第1期29卷 47-51页

作者：汤卓吕令毅东南大学土木工程学院RC&PC教育部重点实验室江苏南京210096

雷暴冲击风具有同常规的大气边界层风完全不同的风场特征。为研究雷暴冲击风场中建筑物的风荷载,采用大涡模拟(LES)方法对方形截面高层建筑进行了雷暴冲击风场数值模拟,获得了高层建筑在雷暴冲击风作用下的风荷载参数。同时,对雷暴冲击... 详细信息

雷暴冲击风具有同常规的大气边界层风完全不同的风场特征。为研究雷暴冲击风场中建筑物的风荷载,采用大涡模拟(LES)方法对方形截面高层建筑进行了雷暴冲击风场数值模拟,获得了高层建筑在雷暴冲击风作用下的风荷载参数。同时,对雷暴冲击风场进行了数值模拟,所得结果与理论结果吻合良好,验证了方法的可靠性。

关键词：雷暴冲击风大涡模拟高层建筑风荷载参数

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高耸异型烟囱横风向气动参数CFD模拟

振动与冲击 2009年第10期28卷 137-140页

作者：汤卓吕令毅李萍郭俊东东南大学土木工程学院南京210096 华东电力设计院上海200063

为研究高耸异型烟囱横风向气动参数,采用计算流体动力学(CFD)方法对某发电厂烟囱进行了非定常风场数值模拟,获得了烟囱各典型剖面的侧力系数均方根和斯脱罗哈数,为烟囱横风向风振分析提供了合理的气动参数。同时,对与该烟囱剖面形式相... 详细信息

为研究高耸异型烟囱横风向气动参数,采用计算流体动力学(CFD)方法对某发电厂烟囱进行了非定常风场数值模拟,获得了烟囱各典型剖面的侧力系数均方根和斯脱罗哈数,为烟囱横风向风振分析提供了合理的气动参数。同时,对与该烟囱剖面形式相近的经典钝体绕流问题进行了数值模拟,所得结果与实验及前人数值结果吻合良好,验证了方法的可靠性。

关键词：高耸异型烟囱横风向气动参数 CFD模拟

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变截面梁柱刚度方程的近似解

东南大学学报（自然科学版） 2003年第5期33卷 553-556页

作者：宋启根庄和星吕令毅东南大学土木工程学院南京210096 厦门市建筑设计院厦门361012

取变截面梁柱单元的挠度函数w为五次多项式 ,用最小势能原理解w及梁柱的刚度系数 .通过对截面按幂函数变化的梁柱的计算与由Bessel函数的准确解的比较 ,检验了近似解的适用性 .计算结果表明 ,当I0 /i<1 0及P/Pcr<2 (Pcr为杆件的临界荷... 详细信息

取变截面梁柱单元的挠度函数w为五次多项式 ,用最小势能原理解w及梁柱的刚度系数 .通过对截面按幂函数变化的梁柱的计算与由Bessel函数的准确解的比较 ,检验了近似解的适用性 .计算结果表明 ,当I0 /i<1 0及P/Pcr<2 (Pcr为杆件的临界荷载 )时近似解有较高的精度 .对可视为拟变截面梁柱的弹塑性梁柱 ,可以推断本近似解也适用 .

关键词：变截面梁柱弹塑性杆件最小势能法