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拟建高大建筑对邻近建筑整体风荷载的影响

同济大学学报（自然科学版） 2019年第7期47卷 897-905页

作者：陈嘉路全涌顾明同济大学土木工程防灾国家重点实验室

基于一栋既有高层建筑的刚性模型测压风洞试验,讨论了邻近更高大的拟建超高层建筑及周边其他建筑对其整体风荷载的干扰效应.试验结果表明,当拟建超高层建筑处在上游时,遮挡效应一般会减小下游既有建筑的顺风向气动力平均值,但尾流旋涡... 详细信息

基于一栋既有高层建筑的刚性模型测压风洞试验,讨论了邻近更高大的拟建超高层建筑及周边其他建筑对其整体风荷载的干扰效应.试验结果表明,当拟建超高层建筑处在上游时,遮挡效应一般会减小下游既有建筑的顺风向气动力平均值,但尾流旋涡脱落现象会导致下游既有建筑的横风向风荷载峰值显著增大,这可能使得下游既有建筑的原始结构设计偏于危险.

关键词：整体风荷载干扰效应超高层建筑旋涡脱落

气动弹性效应对超高层建筑横风向动力干扰效应的影响

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振动与冲击 2021年第14期40卷 132-137页

作者：侯方超全涌顾明同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 东莞市厚街镇工程建设中心广东东莞523000

基于一系列方形截面超高层建筑气动弹性模型测振风洞试验和刚性模型高频天平测力风洞试验,分析了不同折减风速下外形相同的另一个邻近超高层建筑对目标建筑的横风向风致响应的干扰效应,探讨了气动弹性效应对不同折减风速下的干扰因子和... 详细信息

基于一系列方形截面超高层建筑气动弹性模型测振风洞试验和刚性模型高频天平测力风洞试验,分析了不同折减风速下外形相同的另一个邻近超高层建筑对目标建筑的横风向风致响应的干扰效应,探讨了气动弹性效应对不同折减风速下的干扰因子和一定风速范围内包络干扰因子的影响。结合典型工况下气动阻尼比和加速度响应均方根值随折减风速的变化曲线讨论了气动弹性效应对干扰效应的影响机理。结果表明:在近距离斜上游以及正下游干扰位置附近工况下,气动弹性效应放大了受扰建筑在高折减风速下的干扰因子和包络干扰因子;在来流风速小于涡激共振临界风速时,忽略气动弹性效应一般会使包络干扰因子计算值偏于保守。

关键词：超高层建筑风致响应气弹效应干扰效应

超高层建筑横风向风致响应的非高斯性及峰值因子研究

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振动与冲击 2020年第17期39卷 171-176页

作者：全涌侯方超顾明同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

基于单自由度气动弹性模型风洞试验,分析了超高层建筑横风向响应的非高斯性。通过归一化概率密度分布图直观地对比了不同风速,不同风场,不同斯科顿数和正下游干扰建筑对超高层建筑横风向加速度响应非高斯性的影响。通过对比多样本峰值... 详细信息

基于单自由度气动弹性模型风洞试验,分析了超高层建筑横风向响应的非高斯性。通过归一化概率密度分布图直观地对比了不同风速,不同风场,不同斯科顿数和正下游干扰建筑对超高层建筑横风向加速度响应非高斯性的影响。通过对比多样本峰值因子观测值,对几种峰值因子取值方法的适用性进行了评估。分析了来流风速、风场、斯科顿数和下游建筑对风致响应峰值因子的影响。结果表明:在低湍流度下,来流接近涡激共振风速时,风致响应会出现显著的非高斯性;风场和干扰位置对风致响应非高斯性有着明显的影响;Davenport法在涡激共振风速和部分高折减风速时过分高估了峰值因子实际值,建筑结构荷载规范给定的峰值因子通常低估了峰值因子实际值,子段极值统计法可以较精确地给出峰值因子。

关键词：超高层建筑横风向响应非高斯性峰值因子干扰效应

考虑羽流浮力影响的高层建筑周围污染物扩散数值模拟

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第6期50卷 767-775页

作者：周晅毅马慧心顾明同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

考虑了由环境空气和气体污染物之间的密度差异所产生的不同羽流浮力效应的影响,采用大涡模拟(LES)方法对一个高层建筑周围的污染物扩散问题进行了数值模拟研究。通过将模拟结果与风洞试验结果对比,验证了LES方法的准确性;同时,讨论了不... 详细信息

考虑了由环境空气和气体污染物之间的密度差异所产生的不同羽流浮力效应的影响,采用大涡模拟(LES)方法对一个高层建筑周围的污染物扩散问题进行了数值模拟研究。通过将模拟结果与风洞试验结果对比,验证了LES方法的准确性;同时,讨论了不同羽流浮力对平均浓度分布、浓度输运机制以及浓度脉动的影响。轻质气体所受的正浮力使建筑后方尾流区内竖向对流及湍流通量明显增大,从而增强了污染物的稀释作用;而重质气体在负浮力的影响下则产生相反的效果。除此之外,向上的羽流浮力使浓度脉动进一步增强,而向下的羽流浮力则对其有一定的抑制作用。

关键词：污染物扩散羽流浮力高层建筑大涡模拟浓度脉动

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观测间隔对极值风速的影响研究

工程力学 2021年第8期38卷 24-32页

作者：肖钰川全涌顾明同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

由于早期观测设备都需要人工干预,气象部门提供的风气候历史观测数据一般都不是连续观测的,常常是每隔1 h或若干小时观测一次,这导致的数据遗漏可能会使极值风速的估算存在偏差。该文将美国11座城市气象站记录的风速连续观测数据,分别... 详细信息

由于早期观测设备都需要人工干预,气象部门提供的风气候历史观测数据一般都不是连续观测的,常常是每隔1 h或若干小时观测一次,这导致的数据遗漏可能会使极值风速的估算存在偏差。该文将美国11座城市气象站记录的风速连续观测数据,分别制作成"每隔1 h"、"每隔6 h"以及"无间隔连续"3种观测间隔的2.min平均风速值序列。结合改进的独立风暴法和与极值I型分布模型计算得到给定重现期的风速极值,并分析了3种观测间隔之间关系。研究结果表明:观测间隔为"1 h"和"6 h"的观测数据序列对应的日风速极值,与"连续观测"序列对应的日风速极值的差值均满足瑞利分布;利用风速差值的概率分布特性给出了修正方法。修正后的数据可给出准确性更高的极值风速估算结果。

关键词：观测间隔极值风速数据格式改进的独立风暴法差异修正

平均时距对良态风气候地区极值风速的影响研究

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工程力学 2020年第4期37卷 129-134,152页

作者：全涌肖钰川顾明同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

在风气候分析中,风速观测历史数据一般来源于各气象站的归档测量,但不同气象站采用的平均时距并不统一,这导致基于风速观测历史数据的极值风速预测过程存在平均时距的转换问题。该文对美国11座处于良态风气候地区城市气象站记录的风速... 详细信息

在风气候分析中,风速观测历史数据一般来源于各气象站的归档测量,但不同气象站采用的平均时距并不统一,这导致基于风速观测历史数据的极值风速预测过程存在平均时距的转换问题。该文对美国11座处于良态风气候地区城市气象站记录的风速连续观测数据,进行处理得到不同时距下平均风速序列,并将改进独立风暴法与极值I型分布模型相结合分析得到各重现期的风速极值,分析了平均时距对极值风速预测结果的影响。研究结果表明:在良态风气候地区,一定重现期的极值风速随平均时距的增大而减小,近似呈指数律衰减;平均时距对极值风速的影响规律基本不受极值风速重现期的影响;1 min平均时距下的极值风速比10 min平均时距极值风速大19%左右。基于这些结果,拟合给出了良态风气候地区不同平均时距极值风速的转换关系式。

关键词：观测时距极值风速数据格式改进的独立风暴法转换系数

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不同护栏透风率下桥面雪飘移的数值模拟

工程力学 2023年第3期40卷 36-43页

作者：张天歌周晅毅顾明同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,对典型桥梁断面上的雪飘移进行了数值模拟,得到桥面上风致积雪的重分布。为验证该文数值模拟方法的正确性,以平屋面风吹雪为案例,将该文数值模拟方法得到的结果与风洞试验结... 详细信息

采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,对典型桥梁断面上的雪飘移进行了数值模拟,得到桥面上风致积雪的重分布。为验证该文数值模拟方法的正确性,以平屋面风吹雪为案例,将该文数值模拟方法得到的结果与风洞试验结果进行了对比。在桥面雪飘移的数值模拟过程中,考虑了桥梁护栏的影响,对比分析了不同护栏透风率下桥面风致积雪重分布形式。研究发现:当护栏透风率大于50%时,桥面上不会出现显著的积雪沉积;当护栏透风率小于50%时,桥面护栏附近出现了较显著的积雪沉积,且在迎风端护栏的背风侧沉积最大。为减小桥面风致积雪堆积对交通的不利影响,建议在桥梁设计时采用高透风率的护栏。

关键词：计算流体动力学(CFD) 雪飘移积雪重分布桥梁结构护栏

考虑极值风速方向性的围护结构设计风荷载概率估计方法研究

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建筑结构学报 2018年第4期39卷 1-7页

作者：张秉超全涌顾明同济大学土木工程防灾国家重点实验室

对于围护结构的设计风荷载（一定重现期的极值风压）,目前工程上普遍采用最不利值方法进行估算,这类方法不符合概率统计意义。只有统筹考虑极值风速和极值风压系数的随机性、方向性及相关性才能给出较为准确的设计风荷载。为此,提出一... 详细信息

对于围护结构的设计风荷载（一定重现期的极值风压）,目前工程上普遍采用最不利值方法进行估算,这类方法不符合概率统计意义。只有统筹考虑极值风速和极值风压系数的随机性、方向性及相关性才能给出较为准确的设计风荷载。为此,提出一种全面考虑极值风速和极值风压系数随机性和方向性的围护结构设计风荷载概率估计方法。首先,提出了极值风压计算所需的三个要素,即各风向的极值风速分布、Cook-Mayne极值风压系数和风向相关性;然后,通过极值风压的概率分布理论分析,给出一个以上述三要素为输入的计算过程简便实用的围护结构风荷载估算公式;最后,以上海地区一栋高层建筑为例,通过与工程上常用最不利值方法相比,验证了本文方法的精确性和实用性。

关键词：围护结构风荷载概率估计方法风向性相关性

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基于贝叶斯推断的时变流场下污染源反演

同济大学学报（自然科学版） 2022年第6期50卷 802-811页

作者：朱建杰周晅毅顾明同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

对5个不同位置的污染源分别做污染物扩散数值模拟,将其计算结果作为测量浓度;利用伴随方程计算时变流场下传感器的模拟浓度。通过测量浓度和模拟浓度构造似然函数,基于贝叶斯推断计算了在时变流场下污染源参数的后验概率。结果表明:污... 详细信息

对5个不同位置的污染源分别做污染物扩散数值模拟,将其计算结果作为测量浓度;利用伴随方程计算时变流场下传感器的模拟浓度。通过测量浓度和模拟浓度构造似然函数,基于贝叶斯推断计算了在时变流场下污染源参数的后验概率。结果表明:污染源参数反演的误差取决于测量浓度与模拟浓度之间的误差。当污染源与传感器的距离较远时,污染源参数的后验概率呈较宽的分布,反演结果具有较大的不确定性;当污染源与传感器距离较近时,反演结果的不确定性得到了显著的降低。此外,还讨论了反演污染源参数时,利用污染物扩散不同阶段的测量数据对反演效果的影响。发现利用扩散初始阶段的测量浓度反演源位置,可以得到比利用稳定阶段数据时更小的反演误差和后验概率标准差,但效果没有得到显著提升。

关键词：污染物扩散污染源反演伴随方程贝叶斯推断