【摘 要】
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基于桥梁风工程及流体力学理论,探讨了网格尺寸、湍流模型和壁面粗糙度等对筒形拱桥表面风压特性的影响.通过对壁面粗糙度的模拟分析可知:随着壁面粗糙度的增大,背风面的涡旋增多,建筑背风面所受风吸力增大.将数值模拟结果与试验结果进行比较,验证了数值模拟的精确性和可行性.在此基础上采用最优模拟方法(SST k-ω,壁面粗糙度0.1),研究了椭圆形、圆形和矩形截面的拱形桥梁的抗风性能以及拱顶外凸平台对结构表面风荷载特性的影响,并给出各形状拱桥的局部体型系数,弥补了规范中关于此类拱形结构体型系数的空白.抗风性能最好的体
【机 构】
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河北工程大学土木工程学院,河北邯郸056038;天津大学建筑工程学院,天津300072;天津大学建筑工程学院,天津300072
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基于桥梁风工程及流体力学理论,探讨了网格尺寸、湍流模型和壁面粗糙度等对筒形拱桥表面风压特性的影响.通过对壁面粗糙度的模拟分析可知:随着壁面粗糙度的增大,背风面的涡旋增多,建筑背风面所受风吸力增大.将数值模拟结果与试验结果进行比较,验证了数值模拟的精确性和可行性.在此基础上采用最优模拟方法(SST k-ω,壁面粗糙度0.1),研究了椭圆形、圆形和矩形截面的拱形桥梁的抗风性能以及拱顶外凸平台对结构表面风荷载特性的影响,并给出各形状拱桥的局部体型系数,弥补了规范中关于此类拱形结构体型系数的空白.抗风性能最好的体型为椭圆形,其次是圆形,矩形相对较差.拱顶观光平台的存在可以有效减小拱上下侧面的风吸力,尤其对平台附近作用明显.
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空间网格结构的杆件及节点遭受灾难地震时易因材料损伤累积而发生超低周疲劳破坏.通过6组12个螺栓球节点的圆钢管试件在轴向循环荷载作用下的拟静力试验,研究了计及节点影响的钢管单元在两种加载制度下的破坏形态、滞回曲线、耗能能力、截面类椭圆化的形成与发展等.试验表明:试件裂纹萌生于杆件中部凹陷区域,少次循环后因损伤累积发生超低周疲劳破坏;类椭圆化最严重的截面位于杆件中部,因类椭圆化发展有限,其耗能能力受限;随着节点抗弯刚度的增大,截面类椭圆化程度、累积损伤均增大,但导致开口断裂提前、总耗能减少.以试验数据为基础,
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