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槽式聚光镜的脉动风压特性与极值风压分布

太阳能学报 2016年第2期37卷 407-414页

作者：邹琼李正农吴红华湖南大学土木工程学院长沙410082

通过对槽式聚光镜模型进行风洞测压试验,分析镜面平均风压和脉动风压分布特性,并给出部分测点的脉动风压功率谱图,对影响脉动风压分布的因素进行分析。同时还探讨脉动风压的概率分布,并对峰值因子的取值给出建议。研究结果表明:镜面竖... 详细信息

通过对槽式聚光镜模型进行风洞测压试验,分析镜面平均风压和脉动风压分布特性,并给出部分测点的脉动风压功率谱图,对影响脉动风压分布的因素进行分析。同时还探讨脉动风压的概率分布,并对峰值因子的取值给出建议。研究结果表明:镜面竖向仰角及水平风向角不同时影响脉动风压分布的主导因素不同;镜面部分面积的风压分布在某些工况下有明显非高斯特性;抗风设计时可采用目标概率法来确定镜面的峰值因子以防止部分区域的风压保证率过高。此外还给出镜面各分区的峰值风压系数值。

关键词：槽式聚光镜风洞试验脉动风压功率谱峰值因子极值风压系数

高层建筑二维风致响应实测中测点的优化布置方法

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实验流体力学 2011年第5期25卷 89-93页

作者：苏万林李正农吴红华湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室长沙410082

对高层建筑二维风致响应实测中测点的优化布置方法进行了研究。研究了在二维风致响应条件下测点优化布置的适应度函数,并且应用最优化计算方法来寻找的测点最优或接近优化布置。还通过一个高层建筑风致响应测试的实例,说明了具体的应用... 详细信息

对高层建筑二维风致响应实测中测点的优化布置方法进行了研究。研究了在二维风致响应条件下测点优化布置的适应度函数,并且应用最优化计算方法来寻找的测点最优或接近优化布置。还通过一个高层建筑风致响应测试的实例,说明了具体的应用方法,实际计算表明用该方法布置测点所测得的结构风致响应结果有相当高的精度。

关键词：高层建筑二维振动测点布置适应度优化

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北京郊外近地面风场特性实测研究

建筑结构学报 2013年第9期34卷 82-90页

作者：李正农吴卫祥王志峰湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室湖南长沙410082 中国科学院电工研究所北京100190

基于北京延庆县某一近地风剖面观测点,观测获得了近地面冬季季风剖面实测数据,研究了近地风剖面的平均风速和风向角、湍流度、阵风因子、相干函数、湍流积分尺度和功率谱密度等风场特性参数,并与现行欧洲、美国、日本等相关国家规范进... 详细信息

基于北京延庆县某一近地风剖面观测点,观测获得了近地面冬季季风剖面实测数据,研究了近地风剖面的平均风速和风向角、湍流度、阵风因子、相干函数、湍流积分尺度和功率谱密度等风场特性参数,并与现行欧洲、美国、日本等相关国家规范进行了对比分析。研究结果表明:实测风速沿高度的变化规律除3.5 m高度外,12.5 m高度范围内实测结果与各国规范值基本符合;随着高度的增加,湍流度和阵风因子呈逐渐减小的趋势;实测湍流度结果与欧洲、美国、日本等相关规范湍流度取值较为接近,而与GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》差异较大;10 m高度范围内顺风向、横风向湍流积分尺度随着高度增加而增大,随着平均风速增大而增大,实测湍流积分尺度结果与国外规范值存在一定差异;随着测点间距增大,竖向相关性的衰减系数明显增大,且实测衰减系数结果与Davenport建议的衰减系数有明显差异;10 m高度范围内各高度处的实测功率谱密度曲线基本一致,与已有经验谱有一定差异,但与Devenport谱接近。

关键词：近地风场现场实测风场特性湍流特性

基于区间数理论的基坑周边建筑物风险模糊评判

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湖南大学学报（自然科学版） 2014年第3期41卷 7-13页

作者：吴朝阳吴红华李正农赖华勇湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 国网江西省电力公司经济技术研究院江西南昌330043

以建筑的沉降值、倾斜度和损伤系数为代表性指标,提出了基坑周边建筑风险的评判流程.引入了区间数理论来描述上述指标的随机性;为了使指标有广泛的代表性,通过有限元模拟来计算沉降值和倾斜度,引入损伤系数来反映建筑的损伤状态;针对评... 详细信息

以建筑的沉降值、倾斜度和损伤系数为代表性指标,提出了基坑周边建筑风险的评判流程.引入了区间数理论来描述上述指标的随机性;为了使指标有广泛的代表性,通过有限元模拟来计算沉降值和倾斜度,引入损伤系数来反映建筑的损伤状态;针对评判标准的模糊性,提出了4级S型隶属度函数;针对建筑风险的特点,将实数的超标加权法引入到区间数,并作了相应的改进.工程应用表明,用这3种指标分别评判的风险等级互有偏差,而综合评判的风险等级则大致符合实测结果.

关键词：基坑周边建筑三参数区间数风险评判损伤系数

典型山体地貌下受山坡与建筑间距影响的低矮房屋风荷载风洞试验研究

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建筑结构学报 2015年第7期36卷 67-74页

作者：李正农钟旻呼腊梅邱敏史文海吴红华湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室湖南长沙410082 温州大学建筑与土木工程学院浙江温州325035

通过风洞试验对3种典型山体地貌下低矮房屋的风压分布规律进行研究,并与无周边干扰的低矮房屋风压分布进行对比,讨论了低矮房屋在0°风向角下,随山坡与建筑间距变化时,平均风压系数、体型系数的变化规律,进而分析了低矮房屋在0°~90°... 详细信息

通过风洞试验对3种典型山体地貌下低矮房屋的风压分布规律进行研究,并与无周边干扰的低矮房屋风压分布进行对比,讨论了低矮房屋在0°风向角下,随山坡与建筑间距变化时,平均风压系数、体型系数的变化规律,进而分析了低矮房屋在0°~90°风向角下平均风压系数的变化趋势。结果表明：当房屋后方有山坡时,建筑迎风面、背风面、侧面和屋面所受风压均为正压;随着房屋与山坡间距的增大,迎风面所受正压总体先减小后增大,侧面与背风面所受正压总体减小,屋面边缘处开始出现负压且绝对值逐渐增大;接近无周边干扰时,建筑表面风压变化显著,其迎风面正压继续增大,而背风面、侧面和屋面所受风压变为负压。从体型系数上看,背风面受山体的影响最为明显,而迎风面受山体的影响较小。迎风屋檐、左侧面左边缘处、右侧面右边缘处及迎风面中线、背风屋面中线、背风面中线处可能产生相对其他部位更大的风压,在设计时应考虑这些较高的局部风压而引入局部风压系数,以避免房屋的局部破坏。在受山体环境影响时,不同风向角下的平均风压系数与无周边影响时相差较大,当风向角为0°且无周边干扰时,迎风屋面的平均风压系数出现负压极值-1.15,在进行低矮房屋设计时,应考虑受山体环境影响时低矮房屋的最不利风向角。

关键词：低矮房屋风荷载风洞试验山坡与建筑间距风压系数

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风场和周边干扰对高层建筑峰值风压的影响

湖南大学学报（自然科学版） 2014年第4期41卷 78-86页

作者：李正农康建彬湖南大学建筑安全与节能教育部重点试验室湖南长沙410082

通过风洞测压实验,研究了风场类型及周边干扰对高层建筑峰值风压的影响.研究结果表明:风场类型对高层建筑峰值风压有着较大影响,当高层建筑周边环境不变(有或者无周边干扰)时,绝大多数情况下,不同场地类别的峰值风压系数由大到小依次是B... 详细信息

通过风洞测压实验,研究了风场类型及周边干扰对高层建筑峰值风压的影响.研究结果表明:风场类型对高层建筑峰值风压有着较大影响,当高层建筑周边环境不变(有或者无周边干扰)时,绝大多数情况下,不同场地类别的峰值风压系数由大到小依次是B类,C类,D类.周边干扰对高层建筑峰值风压的影响不仅与周边建筑的相对位置有关,还与高层建筑当时所处的风场类型有关,如当南立面为迎风面时,干扰建筑E,F位于南立面斜前方,表现为遮挡效应,绝大多数测点的峰值风压系数均减小,B类场地时其最大减小幅度可达43%,C类场地时可达37%,D类场地时可达46%.

关键词：高层建筑峰值风压风洞试验风场类型干扰

不同外部平台宽度对大跨建筑屋盖风荷载的影响

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湖南大学学报（自然科学版） 2016年第11期43卷 1-6页

作者：李正农陈策湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室湖南长沙410082

为了研究外部平台宽度对大跨屋盖风荷载的影响,在B类地貌中对无平台和5个典型平台宽度下的刚性模型进行风洞测压试验,得到了各工况下的屋盖表面平均风压系数和脉动风压系数.研究表明:外部平台增大了大跨结构屋盖的平均风荷载.随着平台... 详细信息

为了研究外部平台宽度对大跨屋盖风荷载的影响,在B类地貌中对无平台和5个典型平台宽度下的刚性模型进行风洞测压试验,得到了各工况下的屋盖表面平均风压系数和脉动风压系数.研究表明:外部平台增大了大跨结构屋盖的平均风荷载.随着平台宽度的增大,屋盖的平均风荷载先增大后减小.平台宽度12m时最不利,其最大增幅达到33%.平台宽度20m时增幅达到20%;外部平台增大了大跨结构屋盖的脉动风荷载,平台宽度12m时最不利,其增幅达到11%.平台宽度20m时,增幅为8%,其余平台宽度下的增幅基本在5%以内.屋盖背风面边缘的脉动风荷载随着平台宽度的增加而减小,平台宽度20m时可达19%.

关键词：大跨建筑外部平台刚性模型脉动风荷载风洞试验

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某低矮模型房屋实测风场和风压的相关性研究

湖南大学学报（自然科学版） 2016年第5期43卷 70-78页

作者：李正农余蜜吴红华史文海湖南大学建筑安全与节能教育部重点试验室湖南长沙410082 温州大学建筑工程学院浙江温州325035

基于台风'菲特'影响下温州某低矮房屋的环境风场实测数据及该建筑物屋盖上的风压实测数据,对于风场特性和屋盖风压特性参数进行了计算分析.分析结果表明:随着平均时距的减小,平均风速最大值增大;湍流度随着平均风速的增大呈逐渐减小的趋... 详细信息

基于台风'菲特'影响下温州某低矮房屋的环境风场实测数据及该建筑物屋盖上的风压实测数据,对于风场特性和屋盖风压特性参数进行了计算分析.分析结果表明:随着平均时距的减小,平均风速最大值增大;湍流度随着平均风速的增大呈逐渐减小的趋势;建筑物屋面及屋面屋脊边缘处的平均风压均为较大的负压且脉动较大;根据风速和风压的变化趋势可以看出,风场风速与建筑物屋盖上风压呈现明显的相关性,进而在不同的时距条件下对风场风速与屋盖风压的相关性进行了分析,发现取5min为基本时距时风速与风压的相关性系数值较高,说明在确定结构的风荷载时取基本时距为5min更为合理.

关键词：低矮房屋风场风压相关性

典型山体地貌下受山坡坡度影响的低矮房屋风荷载风洞试验研究

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空气动力学学报 2016年第5期34卷 687-695页

作者：钟旻李正农邱敏史文海吴红华湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室湖南长沙410082 温州大学建筑与土木工程学院浙江温州325035

通过风洞实验对三种典型山体地貌中低矮房屋的风压分布规律进行了研究,并与无周边时的低矮房屋风压分布状况进行了对比,重点讨论了低矮房屋在0°风向角下,随山坡坡度变化时平均风压系数、体型系数的变化规律,进而分析了低矮房屋在0°-9... 详细信息

通过风洞实验对三种典型山体地貌中低矮房屋的风压分布规律进行了研究,并与无周边时的低矮房屋风压分布状况进行了对比,重点讨论了低矮房屋在0°风向角下,随山坡坡度变化时平均风压系数、体型系数的变化规律,进而分析了低矮房屋在0°-90°风向角下的平均风压系数的变化趋势。结果表明：低矮房屋的风压分布受山体的坡度影响较为明显,其中背风墙面较为显著;随着山坡坡度的增大,屋面的平均风压逐渐由负压变为正压,山坡坡度β=90°时,背风屋面体型系数相对无周边时增大250%;某些部位（迎风墙面中线、背风屋檐、迎风屋檐）等处测点出现绝对值较大的平均风压系数,应在设计时引起注意;测点在不同风向角下的平均风压系数与山体环境有很大关系,在考虑低矮房屋设计时,应取最不利风向角下的风荷载进行计算。

关键词：低矮房屋风荷载风洞试验山坡坡度