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第十六届全国结构风工程学术会议暨第二届全国风工程研究生论坛

作者：徐自然朱乐东同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海 200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海 200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海 200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海 200092 同济大学桥梁工程系上海 200092

以准平板断面为例,研究了在通过节段模型测力试验识别气动导纳时考虑模型抖振力跨向不完全相关性影响的修正方法以及这种影响的程度.主要工作有:(1)推导了节段模型测力试验中天平测得的模型总抖振力谱(包含了模型抖振力跨向不完全相关... 详细信息

以准平板断面为例,研究了在通过节段模型测力试验识别气动导纳时考虑模型抖振力跨向不完全相关性影响的修正方法以及这种影响的程度.主要工作有:(1)推导了节段模型测力试验中天平测得的模型总抖振力谱(包含了模型抖振力跨向不完全相关性的影响)和模型截面分布抖振力谱之间的关系,从而建立了考虑模型抖振力跨向不完全相关性影响气动导纳计算公式;(2)在同济大学TJ-2风洞中进行准平板节段模型的测力和测压试验;(3)分析了不同间距下模型抖振力跨向相关性规律,并采用多项式进行拟合;(4)发现忽略模型抖振力跨向不完全相关性效应会导致气动导纳识别结果偏小,并且抖振力跨向不完全相关性的影响程度随着折减频率的增加而增大.

关键词：桥梁断面气动导纳抖振力跨向不完全相关性分布抖振力谱

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用于确定围护结构风荷载的极值风速风向联合分布统计分析研究

用于确定围护结构风荷载的极值风速风向联合分布统计分析研究

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第十六届全国结构风工程学术会议暨第二届全国风工程研究生论坛

作者：叶涛朱乐东同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海 200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海 200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海 200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海 200092 同济大学桥梁工程系上海 200092

风速风向联合分布是风荷载基本的特征之一,在进行结构抗风可靠性分析时,需要先求得建筑结构所在位置处的风速风向联合分布函数.本文针对极值样本的风速风向联合分布的实用统计分析方法,假定任意给定风向上的风速符合某一概型分布、风向... 详细信息

风速风向联合分布是风荷载基本的特征之一,在进行结构抗风可靠性分析时,需要先求得建筑结构所在位置处的风速风向联合分布函数.本文针对极值样本的风速风向联合分布的实用统计分析方法,假定任意给定风向上的风速符合某一概型分布、风向间的关联用风速资料的相对发生频率反映、不同风向间的概型参数及频率分布的变化满足谐波函数,在此基础上,利用风速风向资料的极值样本可以得到一个能够反映任意方向的风速风向联合分布函数.然后根据气象站位置和建筑物位置处梯度风速相同,并假设以上两个位置处风向相同,提出了由气象站位置处的风速风向联合分布函数得到建筑物位置处联合分布函数的方法.本文以上海宝山气象站测得的气象资料作为分析实例,所得的结果可为结构抗风可靠性分析提供参考.

关键词：围护结构风荷载风速风向联合分布抗风性能

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中央开槽箱梁桥梁断面扭转涡激力非线性特性

中央开槽箱梁桥梁断面扭转涡激力非线性特性

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第十六届全国结构风工程学术会议暨第二届全国风工程研究生论坛

作者：杜林清朱乐东孟晓亮郭震山同济大学桥梁工程系上海 200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海 200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海 200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092

以主跨1650m的浙江舟山西侯门大桥为例,设计大比例节段模型同步测振测力试验,利用弹簧悬挂节段模型风洞试验研究中央开槽箱梁断面发生扭转涡激共振时的扭转涡激力,通过将测试得到的涡激力施加于节段模型,反算得到节段模型的扭转涡激共... 详细信息

以主跨1650m的浙江舟山西侯门大桥为例,设计大比例节段模型同步测振测力试验,利用弹簧悬挂节段模型风洞试验研究中央开槽箱梁断面发生扭转涡激共振时的扭转涡激力,通过将测试得到的涡激力施加于节段模型,反算得到节段模型的扭转涡激共振响应,比较计算扭转涡振响应与试验实测扭转涡振响应在时域和频域内的性质,验证了试验测试涡激力的可靠性,其次,讨论了扭转涡激力的时域、频域特性.最后,还利用Scanlan经验非线性模型进行参数拟合,评估了其涡激力模型在中央开槽箱梁断面上的可试用性.

关键词：箱梁桥中央开槽箱梁断面扭转涡激力非线性特性

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基于气弹模型试验的高耸结构随机风振等效静力风荷载

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振动与冲击 2012年第24期31卷 34-37,59页

作者：丁泉顺朱乐东同济大学土木工程防灾国家重点实验室桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092

给出了基于高耸结构气弹模型试验的有限截面风振位移和加速度响应测量结果推算任意结构层位移和加速度响应的最小二乘方法。采用简化的串联多质点系力学模型推导了基于高耸结构气动弹性模型试验的整截面风振内力的计算方法,进一步提出... 详细信息

给出了基于高耸结构气弹模型试验的有限截面风振位移和加速度响应测量结果推算任意结构层位移和加速度响应的最小二乘方法。采用简化的串联多质点系力学模型推导了基于高耸结构气动弹性模型试验的整截面风振内力的计算方法,进一步提出基于气弹模型试验结果的按各结构层整截面风振内力等效的多模态综合等效静力风荷载的最小二乘计算方法。作为实例,以某高耸电视塔为例说明了所提出的多模态综合等效静力风荷载计算方法的可行性和可靠性。

关键词：高耸结构随机风振气弹模型试验等效静力风荷载

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被动格栅紊流场风特性研究

被动格栅紊流场风特性研究

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第十六届全国结构风工程学术会议暨第二届全国风工程研究生论坛

作者：严磊朱乐东同济大学桥梁工程系上海 200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海 200092 同济大学桥梁工程系上海 200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海 200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海 200092

被动格栅紊流场常用于各类风洞试验中,桥梁断面气动参数均与来流风参数有关.本文对紊流场风参数随截面与格栅间距变化的规律进行了研究,得出风参数主要测点与截面离格栅距离X,格栅板条厚度b,格子的边长a有关,即随着X/√ab增加,平均风速... 详细信息

被动格栅紊流场常用于各类风洞试验中,桥梁断面气动参数均与来流风参数有关.本文对紊流场风参数随截面与格栅间距变化的规律进行了研究,得出风参数主要测点与截面离格栅距离X,格栅板条厚度b,格子的边长a有关,即随着X/√ab增加,平均风速短期内急剧衰减,然后缓慢衰减;紊流度呈指数衰减;紊流积分尺度呈增长趋势;而约化风谱形状保持相似,但峰值变小,而峰值对应约化频率值基本保持不变.另外根据风参数对影响变量的不同依赖程度,给出二类特定的紊流场参数.

关键词：桥梁断面被动格栅紊流场来流风参数

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弹簧悬挂节段模型机械频率和阻尼的非线性特性识别

弹簧悬挂节段模型机械频率和阻尼的非线性特性识别

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第十六届全国结构风工程学术会议暨第二届全国风工程研究生论坛

作者：高广中朱乐东吴昊同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海20092 同济大学桥梁工程系上海 20092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海20092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海20092 同济大学桥梁工程系上海 20092

弹簧悬挂节段模型自由振动试验是桥梁抗风研究中最早采用和应用最为广泛的风洞试验手段，从位移时程的直观波形出发,建立从时域中识别瞬时相位和瞬时频率的方法,比经典的Hilbert变换法更适合处理节段模型在初始激励条件下自由衰减的位... 详细信息

弹簧悬挂节段模型自由振动试验是桥梁抗风研究中最早采用和应用最为广泛的风洞试验手段，从位移时程的直观波形出发,建立从时域中识别瞬时相位和瞬时频率的方法,比经典的Hilbert变换法更适合处理节段模型在初始激励条件下自由衰减的位移时程信号.忽略弹簧悬挂风洞试验模型的机械振动特性的记忆效应,引入瞬态频率和瞬态阻尼的概念,并基于零风速下节段模型在初始激励条件下自由衰减的位移时程,提出瞬态频率和瞬态阻尼的识别方法.识别的结果表明,弹簧悬挂模型系统的机械频率和阻尼存在明显的非线性特性,特别是施加了机械阻尼措施(阻尼圈)的振动系统,以往假定零风速下振动频率和阻尼为常数的做法是不妥的.

关键词：桥梁弹簧悬挂模型机械频率阻尼非线性特性

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复杂深切峡谷中窄幅斜拉桥的颤振性能试验研究

复杂深切峡谷中窄幅斜拉桥的颤振性能试验研究

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第十六届全国结构风工程学术会议暨第二届全国风工程研究生论坛

作者：周奇郭震山严磊朱乐东汕头大学风洞实验室广东汕头 515063 桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海 200092 同济大学桥梁工程系上海 200092 同济大学桥梁工程系上海 200092 桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海 200092 同济大学桥梁工程系上海 200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海 200092

以西藏迫龙沟特大斜拉桥为工程背景,通过节段模型风洞试验方法研究了峡谷风下窄幅斜拉桥颤振性能并从颤振导数和系统阻尼角度分析了不同风攻角下颤振驱动机理和颤振临界风速的变化特征.试验研究结果表明:位于峡谷地区的桥梁,作用在桥面... 详细信息

以西藏迫龙沟特大斜拉桥为工程背景,通过节段模型风洞试验方法研究了峡谷风下窄幅斜拉桥颤振性能并从颤振导数和系统阻尼角度分析了不同风攻角下颤振驱动机理和颤振临界风速的变化特征.试验研究结果表明:位于峡谷地区的桥梁,作用在桥面高度处的风可能存在较大攻角和偏角,其中攻角可能远远大于规范建议值;对于迫龙沟大桥原方案,在-3°～3°风攻角范围内颤振临界风速低于颤振检验风速,但在大风攻角下颤振临界风速高于颤振检验风速;对于窄幅斜拉桥,随着风攻角的绝对值增大颤振临界风速会有所降低,但当风攻角达到某一值后,颤振临界风速又有所上升;不同风攻角状态下,原方案和施加风嘴2后主梁断面的颤振驱动机理保持不变,并且随着风攻角的增大,主梁断面的气动外形逐渐变差,但并非一直变差.

关键词：窄幅斜拉桥颤振性能系统阻尼角临界风速深切峡谷

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多孔扰流板对半封闭窄箱梁涡振的减振效果

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实验流体力学 2012年第3期26卷 50-55页

作者：朱乐东张海张宏杰同济大学、土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学、桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092

大跨度桥梁涡激共振是影响桥梁运营阶段行车舒适性和桥梁构件疲劳寿命的重要因素。以某半封闭钢箱梁斜拉桥为工程背景,通过节段模型风洞试验研究了在宽高比约为8.1的半封闭窄箱梁底板外缘安装多孔扰流板气动措施的涡振减振效果。结果表... 详细信息

大跨度桥梁涡激共振是影响桥梁运营阶段行车舒适性和桥梁构件疲劳寿命的重要因素。以某半封闭钢箱梁斜拉桥为工程背景,通过节段模型风洞试验研究了在宽高比约为8.1的半封闭窄箱梁底板外缘安装多孔扰流板气动措施的涡振减振效果。结果表明:对于这类半封闭窄箱梁,在上游侧安装多孔板的减振效果略好于上下游两侧同时安装多孔板的减振效果,只在下游侧安装多孔板的减振效果要明显不如前二者;此外,多孔板悬挑宽度对其涡振减振效果也有较大影响,一般来说多孔板悬挑宽度越大,减振效果越好,尤其是对于只在下游侧安装多孔板的情况,多孔板悬出宽度对减振效果的影响更明显。

关键词：斜拉桥半封闭窄箱梁涡激共振气动减振措施多孔扰流板

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坝陵河大桥桥位深切峡谷风剖面实测研究

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实验流体力学 2011年第4期25卷 15-21页

作者：朱乐东任鹏杰陈伟周成王继全同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092

用相控阵声雷达风廓线仪对坝陵河大桥桥址处深切峡谷中风剖面进行了实地观测,结果表明:在地形复杂的山区深切峡谷中,平均风剖面受峡谷地形影响较大,形态有时显得较为复杂而不规则,呈现锯齿形、正切变形或逆切变形等多样化。在峡谷的上半... 详细信息

用相控阵声雷达风廓线仪对坝陵河大桥桥址处深切峡谷中风剖面进行了实地观测,结果表明:在地形复杂的山区深切峡谷中,平均风剖面受峡谷地形影响较大,形态有时显得较为复杂而不规则,呈现锯齿形、正切变形或逆切变形等多样化。在峡谷的上半部,平均风速较大时其剖面相对较为规则,但不符合规范中描述平坦地貌平均风速剖面的幂函数形式,而具有e指数函数的变化规律。此外,统计显示,风向角在低空范围内受峡谷地形的影响要比在高空范围内严重,其在低空范围的变化幅度也要比在高空范围的变化幅度大。风迎角的散布范围和绝对值大小均随高度的增加呈减小的趋势。观测得到的峡谷湍流度大于平坦地貌湍流度的规范推荐值,同时峡谷湍流度具有一定的随机性,并且这种随机性随高度的增加而变大。

关键词：深切峡谷平均风速剖面湍流度剖面现场实测声雷达

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箱形主梁悬臂水平分离板的颤振控制效果与机理

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同济大学学报（自然科学版） 2011年第11期39卷 1569-1574,1640页

作者：张宏杰朱乐东同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092

为改善主跨1 400m钢箱梁斜拉桥颤振稳定性,通过节段模型风洞试验研究了中央稳定板、中央开槽、加装悬臂水平分离板(CHSP)等多种气动控制措施的效果.结果表明,在所研究的各种气动控制措施中,CHSP的效果最好,它可显著改善桥梁的颤振性能,... 详细信息

为改善主跨1 400m钢箱梁斜拉桥颤振稳定性,通过节段模型风洞试验研究了中央稳定板、中央开槽、加装悬臂水平分离板(CHSP)等多种气动控制措施的效果.结果表明,在所研究的各种气动控制措施中,CHSP的效果最好,它可显著改善桥梁的颤振性能,尤其是在+3°风攻角情况下的颤振性能.采用二维三自由度耦合颤振分析方法,对原钢箱梁断面和加装CHSP后的钢箱梁断面进行了颤振驱动机理和颤振形态的分析与对比,结果显示,对于那些气动外形介于流线形和钝体之间的主梁断面,CHSP的颤振控制效果与其宽度及风攻角有很大关系,合理分离板宽度应综合考虑不同风攻角下的颤振控制效果而定.控制机理分析表明:CHSP主要通过改变扭转牵连运动产生的两项气动阻尼随风速的变化规律,以及改变自由度耦合效应这样两条途径来达成了改善颤振性能目的.

关键词：超大跨度桥梁颤振控制悬臂水平分离板控制机理颤振形态

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