特大跨越江悬索桥龙卷风致静力响应 被引量：1

1

作者 操金鑫 杨一 +1 位作者 曹曙阳 葛耀君 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期159-166,共8页

基于大跨度桥梁主梁龙卷风荷载物理识别结果,开展大跨径悬索桥龙卷风致响应的计算分析,将其与常规风荷载下的风致响应进行对比,探讨桥梁抗龙卷风设计时,用常规风荷载模式进行结构龙卷风响应等效的可能性。结果表明,与常规风荷载不同,龙... 基于大跨度桥梁主梁龙卷风荷载物理识别结果,开展大跨径悬索桥龙卷风致响应的计算分析,将其与常规风荷载下的风致响应进行对比,探讨桥梁抗龙卷风设计时,用常规风荷载模式进行结构龙卷风响应等效的可能性。结果表明,与常规风荷载不同,龙卷风荷载具有局部影响性且升力作用相对明显。涡流比、龙卷风相对距离以及加载点桥轴向位置都对悬索桥的龙卷风致结构响应有所影响,不同类型的响应随上述3个参数的变化规律不尽相同。常规风致响应与龙卷风致响应本身具有不同的特性,两者在数值上的表现也有较大不同,两者的荷载等效方法有待研究。 展开更多

关键词 龙卷风 风荷载 悬索桥 响应分析

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静态龙卷风下输电塔塔头风荷载特性试验研究

2

作者 胡晓依 张德凯 +1 位作者 邓洪洲 马星 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期9-16,共8页

利用龙卷风模拟器生成实验室尺度龙卷风,并验证模拟龙卷风的可靠性。在此基础上完成了两类涡流比龙卷风风场下典型输电塔塔头子结构模型的高频测力天平(HFFB)测力试验,研究了塔头模型在龙卷风作用下各向气动力系数的分布规律,并探究了... 利用龙卷风模拟器生成实验室尺度龙卷风,并验证模拟龙卷风的可靠性。在此基础上完成了两类涡流比龙卷风风场下典型输电塔塔头子结构模型的高频测力天平(HFFB)测力试验,研究了塔头模型在龙卷风作用下各向气动力系数的分布规律,并探究了龙卷风作用下塔头模型特有的扭转效应影响。结果表明:试验模拟的龙卷风风场与实测龙卷风吻合良好。塔头模型水平面合力系数最大值分别发生在1~1.5倍涡核半径位置附近。升力系数一般小于对应工况下阻力系数。而相较于风轴坐标系下气动力系数,体轴坐标系下气动力系数对风向角更为敏感。不同气动力系数最不利风向角差异性也较大。同时,受龙卷风较强旋转切向风速影响,具有长横担的输电塔塔头模型在位于龙卷风内部时会受到不可忽略的扭转作用,且扭转系数随涡流比的减小而增大。 展开更多

关键词 输电塔 龙卷风荷载 龙卷风模拟器 塔头子结构 气动力系数 扭转系数

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考虑高架桥和风屏障影响的高速列车龙卷风荷载特性研究 被引量：9

3

作者 操金鑫 秦宇辉 +1 位作者 曹曙阳 葛耀君 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期150-158,178,共10页

针对高速列车在龙卷风等局地强风作用下的运营安全,开展了高架桥上高速列车在模拟龙卷风作用下气动力识别刚体模型测压实验,研究了不同龙卷风中心作用下列车气动力的空间分布特征,评价了风屏障对列车气动力的影响。结果表明:相比混凝土... 针对高速列车在龙卷风等局地强风作用下的运营安全,开展了高架桥上高速列车在模拟龙卷风作用下气动力识别刚体模型测压实验,研究了不同龙卷风中心作用下列车气动力的空间分布特征,评价了风屏障对列车气动力的影响。结果表明:相比混凝土栏杆,风屏障将减小龙卷风作用下列车的整体阻力、升力和倾覆力矩系数的最不利值,但会增加整体俯仰和横摆力矩系数最不利值。采用风屏障将改变"气流-车-桥"间的相互作用机制,从而改变列车整体风力系数最不利值发生的龙卷风中心位置。风屏障高度对列车整体风力系数各分量的影响规律不相同。 展开更多

关键词 高速列车 龙卷风 风荷载 龙卷风模拟器 风屏障

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龙卷风作用及核电站结构极端风荷载相关问题研究综述 被引量：3

4

作者 张文娜 钱江 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2016年第6期120-127,共8页

在结构荷载规范中一般均不考虑龙卷风荷载,但对于某些设防要求极高的重要工程设施,如核电站,则需要考虑可能的龙卷风荷载作用。从龙卷风风场理论模型的研究发展入手,对直接风压荷载的确定、风致飞射物间接作用以及特种工程结构核电站抗... 在结构荷载规范中一般均不考虑龙卷风荷载,但对于某些设防要求极高的重要工程设施,如核电站,则需要考虑可能的龙卷风荷载作用。从龙卷风风场理论模型的研究发展入手,对直接风压荷载的确定、风致飞射物间接作用以及特种工程结构核电站抗龙卷风设计的研究现状进行了归纳总结,指出了龙卷风直接风压计算中考虑轴吸力作用、风场平移运动及风致扭转作用的必要性以及飞射物冲击作用应区别弹体相对刚度及端部形态对作用效果的影响。 展开更多

关键词 龙卷风荷载 风致飞射物 冲击响应 抗龙卷风设计

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龙卷风作用下四坡屋面建筑风荷载特性数值模拟研究 被引量：11

5

作者 王辉 吴洁颖 +3 位作者 李娜 袁海东 陈杰生 吴润华 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第3期370-376,388,共8页

文章基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟,采用剪切应力传输(shear stress transport,SST)k-ω湍流模型对龙卷风作用下的四坡屋面低矮建筑风荷载进行模拟研究,针对多个龙卷风方位角,分析获取不同坡角和有、... 文章基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟,采用剪切应力传输(shear stress transport,SST)k-ω湍流模型对龙卷风作用下的四坡屋面低矮建筑风荷载进行模拟研究,针对多个龙卷风方位角,分析获取不同坡角和有、无挑檐时建筑表面风压分布规律以及分区风载体型系数。结果表明:建筑背风屋面始终承受风吸力作用,并随着屋面坡角增加,风吸力不断增大;随着坡角增加,迎风屋面受荷形式由受风吸力为主转变为受风压力为主;整体来看,挑檐的存在有利于减小四坡建筑屋面的龙卷风荷载作用。 展开更多

关键词 龙卷风 四坡屋面 风荷载体型系数 挑檐 数值模拟

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大跨度桥梁龙卷风荷载物理模拟的关键相似参数 被引量：5

6

作者 操金鑫 任少岚 +1 位作者 曹曙阳 葛耀君 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期107-114,共8页

为识别大跨度桥梁主梁断面在龙卷风作用下的风荷载特性及其主要影响实验参数,在龙卷风风场特性模拟的基础上,基于龙卷风模拟装置和刚体模型测压实验方法,对流线型扁平钢箱主梁表面风压分布、断面三分力系数等风荷载特性进行了识别,并讨... 为识别大跨度桥梁主梁断面在龙卷风作用下的风荷载特性及其主要影响实验参数,在龙卷风风场特性模拟的基础上,基于龙卷风模拟装置和刚体模型测压实验方法,对流线型扁平钢箱主梁表面风压分布、断面三分力系数等风荷载特性进行了识别,并讨论了涡流比、高宽比等龙卷风相似参数对风荷载识别结果的影响。结果表明,桥梁主梁在模拟龙卷风作用下的风荷载特性与常规边界层风洞实验结果明显不同。高宽比对风荷载特性的影响程度远大于其对风场特性的影响。不同涡流比下,高宽比对风荷载特性的影响程度不同。高宽比和涡流比是影响桥梁主梁龙卷风荷载的关键相似参数。风荷载模拟结果及其关键相似参数的影响规律将为桥梁抗龙卷风设计提供基础气动参数数据。 展开更多

关键词 龙卷风 大跨度桥梁 风荷载 高宽比 涡流比

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Rankine涡平移模型下低层房屋龙卷风荷载的分析 被引量：19

7

作者 甘文举 何益斌 《四川建筑科学研究》 北大核心 2009年第1期84-86,89,共4页

应用Rank ine涡运动理论,结合我国的龙卷风灾,探讨气流速度和压力沿平面的分布规律,分析建筑风荷载,表明了龙卷风各水平面左侧旋涡压强沿径向按递减,递增、递减变化,对建筑物风压力、风吸力、扭转的实用计算进行了探讨,可供建筑结构抗... 应用Rank ine涡运动理论,结合我国的龙卷风灾,探讨气流速度和压力沿平面的分布规律,分析建筑风荷载,表明了龙卷风各水平面左侧旋涡压强沿径向按递减,递增、递减变化,对建筑物风压力、风吸力、扭转的实用计算进行了探讨,可供建筑结构抗风设计参考。 展开更多

关键词 低层房屋 龙卷风 Rankine涡平移模型 风荷载

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龙卷风作用下空间桁架的受力分析 被引量：12

8

作者 白俊峰 鞠彦忠 曾聪 《东北电力大学学报》 2011年第5期46-51,共6页

龙卷风是一种破坏力巨大、风场结构复杂的暴风。本文从涡运动理论、实测数据统计分析、半经验公式和龙卷风风险度模型等几方面解析龙卷风风场结构,并结合实例建立龙卷风的风场数值模型。提出在龙卷风作用下桁架结构的荷载处理方法和加... 龙卷风是一种破坏力巨大、风场结构复杂的暴风。本文从涡运动理论、实测数据统计分析、半经验公式和龙卷风风险度模型等几方面解析龙卷风风场结构,并结合实例建立龙卷风的风场数值模型。提出在龙卷风作用下桁架结构的荷载处理方法和加载方法,以输电塔为例分析在龙卷风作用下的受力情况,结果显示龙卷风作用下桁架结构的响应同相同风速自然风作用下的响应很相近。 展开更多

关键词 龙卷风 空间桁架 风场数值模型 加载方法 受力分析

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漏斗结构平移模型下房屋龙卷风荷载的分析 被引量：3

9

作者 刘伟 张博 刚芹果 《山西建筑》 2010年第35期1-2,共2页

基于龙卷风的漏斗结构模型以及Rankine涡平移模型的理论,对房屋进行漏斗结构平移模型下的龙卷风荷载分析,得出较Rankine涡平面模型更为真实的房屋龙卷风荷载,对房屋的风吸力及扭转荷载作用力进行了分析,得出风吸力的大小随龙卷风的高度... 基于龙卷风的漏斗结构模型以及Rankine涡平移模型的理论,对房屋进行漏斗结构平移模型下的龙卷风荷载分析,得出较Rankine涡平面模型更为真实的房屋龙卷风荷载,对房屋的风吸力及扭转荷载作用力进行了分析,得出风吸力的大小随龙卷风的高度而变化,对低矮房屋的作用力最大。 展开更多

关键词 龙卷风 漏斗结构 平移 房屋风荷载

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高铁连续梁桥龙卷风荷载数值模拟 被引量：13

10

作者 张寒 王浩 +3 位作者 徐梓栋 陶天友 茅建校 郜辉 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期284-290,共7页

为探明高铁连续梁桥龙卷风荷载特征,采用计算流体动力学手段,开展了高铁连续梁桥龙卷风荷载数值模拟研究。首先,以Ward型龙卷风发生装置为物理原型,按照原理相仿和等效替代的原则建立了相应的数值模型。然后,基于上述模型开展龙卷风场... 为探明高铁连续梁桥龙卷风荷载特征,采用计算流体动力学手段,开展了高铁连续梁桥龙卷风荷载数值模拟研究。首先,以Ward型龙卷风发生装置为物理原型,按照原理相仿和等效替代的原则建立了相应的数值模型。然后,基于上述模型开展龙卷风场数值模拟,并与文献提供的风洞试验结果进行对比,验证了数值龙卷风场的准确性。在此基础上,以某大跨度高铁连续梁桥为工程背景,将该桥三维模型建于上述数值龙卷风场中心,研究龙卷风作用下高铁连续梁桥结构表面风压的分布规律。研究结果表明:数值模型可较好地模拟龙卷风场的基本特征;龙卷风袭击高铁连续梁桥时,风场受主梁和桥墩的干扰较大,涡核结构发生明显变化,其中,主梁底部风场的涡核半径增大,形成较大范围的高风速区;桥梁结构表面存在较大压差,正负风压极值之差约为负风压极值的2.5倍;负风压出现在主梁跨中的较小范围内,且主梁顶面的负压绝对值高于主梁侧面和底面;正风压极值出现在主梁端部迎风侧,且桥墩迎风侧也承受较高的正风压作用。上述极端不均衡的风荷载在桥梁设计时应予以重视。 展开更多

关键词 桥梁工程 龙卷风荷载 数值模拟 高铁连续梁桥 计算流体动力学

原文传递

特异气候下大型冷却塔表面风荷载特性

11

作者 赵林 陈旭 +1 位作者 曹曙阳 葛耀君 《电力勘测设计》 2017年第S1期276-284,共9页

对台风气候及龙卷风气候的风场特性进行了阐述,针对台风气候提出了包含台风风环境特性、表面风压特性及结构动力特性的等效静风荷载计算公式,并与规范定义的风荷载进行对比,研究表明:A类、B类场地下沿冷却塔高度方向台风气候引起的表面... 对台风气候及龙卷风气候的风场特性进行了阐述,针对台风气候提出了包含台风风环境特性、表面风压特性及结构动力特性的等效静风荷载计算公式,并与规范定义的风荷载进行对比,研究表明:A类、B类场地下沿冷却塔高度方向台风气候引起的表面风荷载与规范值各有大小;龙卷风气候下冷却塔内、外表面均呈现较大吸力,龙卷风距离塔筒中心越近,内、外表面吸力越大;针对这两种常见的特异气候建议进行结构风效应和风致失稳的专项研究。 展开更多

关键词 大型冷却塔 台风气候 龙卷风气候 风荷载

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龙卷风风场下水面船舶倾覆的力学机理研究 被引量：2

12

作者 贺沅平 危卫 顾兆林 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期120-124,145,共6页

为研究龙卷风风场对船舶稳定性的影响,利用龙卷风风场模型分析了船舶风荷载特性及其随方位的变化规律。龙卷风风场模型在柱坐标系下形成并假定流场定常,龙卷风的漏斗外形轴对称,且从外围到中心的气压降主要由切向风速产生的离心力来平衡... 为研究龙卷风风场对船舶稳定性的影响,利用龙卷风风场模型分析了船舶风荷载特性及其随方位的变化规律。龙卷风风场模型在柱坐标系下形成并假定流场定常,龙卷风的漏斗外形轴对称,且从外围到中心的气压降主要由切向风速产生的离心力来平衡;以"东方之星"船舶简化模型为例,计算了船舶的最小倾覆力矩,并从船舶航向以及船舶位于龙卷风风场的不同径向位置分析了船舶倾覆的力学条件。研究结果表明:船舶航向垂直于龙卷风的径向时,船两侧负压差大于最小倾覆力矩,从而导致船舶倾覆;船舶航向平行于龙卷风的径向时,船舶受高速风的冲击而发生倾覆,倾覆方向与龙卷风的切向一致;船舶航向与龙卷风风场径向成任意夹角时,倾覆取决于船舶相对于龙卷风中心的位置、龙卷风切向风速以及船舶航速。该结果可为船舶设计及龙卷风预警研究提供参考。 展开更多

关键词 龙卷风 风荷载 “东方之星”游轮 船舶倾覆 预警

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龙卷风作用下高速铁路全封闭声屏障风荷载特性研究 被引量：2

13

作者 李玉学 耿春帅 董阳 《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》 2024年第2期71-79,共9页

高速铁路全封闭声屏障作为典型的长距离线状风敏感结构,其遭遇龙卷风袭击的几率较大。为深入理解龙卷风作用下结构的风荷载特性,以深茂铁路某2 km全封闭声屏障为工程背景,基于Ward型龙卷风模拟器原理建立龙卷风场模型,分析龙卷风距离声... 高速铁路全封闭声屏障作为典型的长距离线状风敏感结构,其遭遇龙卷风袭击的几率较大。为深入理解龙卷风作用下结构的风荷载特性,以深茂铁路某2 km全封闭声屏障为工程背景,基于Ward型龙卷风模拟器原理建立龙卷风场模型,分析龙卷风距离声屏障中心不同距离r、龙卷风不同移动角度路径和不同地面植被覆盖面积比η下全封闭声屏障结构风荷载特性。结果表明,龙卷风作用下,全封闭声屏障表面风荷载以风压力为主,0°移动路径下、η=0时,结构表面风压整体较大,在r=0处结构表面出现最大负风压系数-1.13,阻力系数C_(F_(x))和升力系数C_(F_(z))出现最不利值,分别为0.27和-0.49;在r/R_(m)=1(R_(m)为龙卷风场涡核半径)处结构表面出现最大正风压系数2.91,力矩系数C_(M_(y))及C_(M_(z))出现不利值,分别为0.44和0.39;全封闭声屏障进行抗龙卷风设计时需要考虑断面的环向压差,建议在结构迎风侧、背风侧和顶部分别取最大正风压极值的60%、40%和最大负风压极值的70%进行组合。 展开更多

关键词 龙卷风荷载 全封闭声屏障 风压分布 风力系数 体型系数

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龙卷风冲击高层建筑气动力效应数值模拟 被引量：11

14

作者 俞怡恬 黄生洪 王新 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期168-174,共7页

龙卷风是一种大型气旋流动,具有很强的破坏力,是抗风减灾工程中重点防范对象之一。现有龙卷风研究多集中于低矮建筑或输电线塔等结构,对作用于城市高层建筑结构的龙卷风流动特征及气动力响应还认识不清。该文采用大涡模拟开展了龙卷风... 龙卷风是一种大型气旋流动,具有很强的破坏力,是抗风减灾工程中重点防范对象之一。现有龙卷风研究多集中于低矮建筑或输电线塔等结构,对作用于城市高层建筑结构的龙卷风流动特征及气动力响应还认识不清。该文采用大涡模拟开展了龙卷风数值风场模拟,与文献提供的龙卷风风洞实验结果进行了校核,获得了实验室尺度下龙卷风冲击高层建筑的风荷载特征和规律。进一步针对全尺寸条件下 F2 级龙卷风冲击不同尺度和形状的高层建筑流场开展模拟,分析其流场特点和气动载荷响应特征,揭示了龙卷风冲击不同尺度和形状的高层建筑流场差异和气动荷载产生机理。 展开更多

关键词 龙卷风 高层建筑 风荷载 气动力效应 大涡模拟

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龙卷风作用下高速列车的运行安全性评估 被引量：5

15

作者 李若琦 李波 +2 位作者 杨庆山 田玉基 韩晓宇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期12-20,共9页

随着我国铁路线网密度的加大以及龙卷风等极端天气出现的频次增多,列车遭受龙卷风袭击的风险不断增加。利用物理模拟器对列车进行测压试验,通过试验得到的气动力对龙卷风作用下高速列车的运行安全性进行评估。结果表明:受龙卷风气压降... 随着我国铁路线网密度的加大以及龙卷风等极端天气出现的频次增多,列车遭受龙卷风袭击的风险不断增加。利用物理模拟器对列车进行测压试验,通过试验得到的气动力对龙卷风作用下高速列车的运行安全性进行评估。结果表明:受龙卷风气压降和水平风速的共同影响,列车距龙卷风中心不同相对位置时,所受风荷载作用机制明显不同;迎风侧轮轨横向力主要由侧力产生,风速较大时,升力和侧滚力矩对轮轨垂向力的贡献增大;横向力、脱轨系数、轮重减载率等列车运行安全性指标随径向距离的增大先增大后减小;列车运行安全性指标随风速、车速的增大而增大,列车安全运行的龙卷风临界风速值随车速的增大而急剧减小,其中,当车速为350km/h时,轮对横向力对应的临界风速仅为11.06m/s。 展开更多

关键词 龙卷风 高速列车 风洞试验 风荷载 安全性评估

原文传递

龙卷风作用下大跨柱面煤棚风荷载特性研究

16

作者 李玉学 董阳 陈铁 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1418-1427,共10页

为了探究龙卷风作用下大跨柱面煤棚结构风荷载特性,以某大跨柱面煤棚为工程背景,采用CFD数值模拟方法分析了龙卷风移动速度、角度路径和径向距离对大跨柱面煤棚风荷载的影响规律,并根据分析结果对煤棚表面龙卷风荷载进行风压分区,为工... 为了探究龙卷风作用下大跨柱面煤棚结构风荷载特性,以某大跨柱面煤棚为工程背景,采用CFD数值模拟方法分析了龙卷风移动速度、角度路径和径向距离对大跨柱面煤棚风荷载的影响规律,并根据分析结果对煤棚表面龙卷风荷载进行风压分区,为工程设计提供建议。研究结果表明:龙卷风作用下煤棚表面风荷载以风吸力为主,结构位于d=0Rm位置处,煤棚表面风压系数呈中心对称分布,结构位于d=1.0Rm位置处,煤棚表面存在最大风压系数差,最大及最小风压系数差值约为负风压系数极值的1.88倍;龙卷风移动速度的增加使右侧边区的流动分离现象增强,风压绝对值随之增大,但当龙卷风移动速度到达一限值后,风压系数不会增加并有下降的趋势;相比0°路径,在45°角路径下,煤棚表面最大负风压系数为-1.8,在90°角路径下,煤棚右下角部流动分离现象减弱,最大负风压绝对值随之减小;龙卷风移动速度对A2区及D区影响较大,在同一角度路径下,龙卷风移动速度不同时,A2区风压系数绝对值变化幅度最高可达28%,D区风压系数绝对值变化幅度最高可达46%,相较其他路径,在90°角路径下,除B2区之外的分区风压系数差别较大,较大风压均出现在角部及边缘区域,工程设计时应加强结构角部及边缘区屋面板的设计。 展开更多

关键词 龙卷风荷载 数值模拟 移动速度 角度路径 风压系数

原文传递

龙卷风风场中船舶倾覆力学机理研究 被引量：3

17

作者 梁双令 吴婉烨 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第6期228-232,共5页

考虑边界层的影响,构建龙卷风在空间内变化的三维风速场,并基于流体力学控制方程推导龙卷风的气压场,计算龙卷风风场中的船舶风载荷,并针对两种典型的船舶方位研究龙卷风风场中船舶倾覆的力学机理;以“东方之星”号客轮为对象,分析客轮... 考虑边界层的影响,构建龙卷风在空间内变化的三维风速场,并基于流体力学控制方程推导龙卷风的气压场,计算龙卷风风场中的船舶风载荷,并针对两种典型的船舶方位研究龙卷风风场中船舶倾覆的力学机理;以“东方之星”号客轮为对象,分析客轮在两种典型船舶方位下受到的横向气压与最小倾覆气压之间的关系,确定在整个龙卷风风场范围内的倾覆区域和安全区域,从而校核客轮抵抗龙卷风的能力;为减小风载荷从而降低倾覆风险,当船舶靠近龙卷风中心时,应尽量使船纵向垂直于龙卷风径向,而当船舶远离龙卷风中心时,则应尽量使船纵向平行于龙卷风径向。 展开更多

关键词 龙卷风 风载荷 船舶倾覆 "东方之星"号客轮

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基于流固耦合龙卷风作用核电常规岛主厂房响应研究 被引量：2

18

作者 王美珍 吕令毅 《工程建设》 2017年第3期23-26,32,共5页

基于弱耦合求解策略,利用ANSYS-CFX软件对核电常规岛主厂房钢框架结构与三维龙卷风场的流固耦合效应进行了CFD数值模拟,并就结构在龙卷风风场作用下的表面风压及位移响应进行了研究。研究结果表明:当龙卷风袭击结构时,屋顶及近涡旋中心... 基于弱耦合求解策略,利用ANSYS-CFX软件对核电常规岛主厂房钢框架结构与三维龙卷风场的流固耦合效应进行了CFD数值模拟,并就结构在龙卷风风场作用下的表面风压及位移响应进行了研究。研究结果表明:当龙卷风袭击结构时,屋顶及近涡旋中心侧面出现负压区,而最大正压出现在迎风面;结构的最大位移出现在结构迎风面的屋角处;单向流固耦合和双向流固耦合下两种情况下的位移相差较大,相对误差达到36%。因此,在结构的抗龙卷风设计中考虑结构与龙卷风场的耦合作用有一定的必要性。 展开更多

关键词 龙卷风 流固耦合 核电常规岛主厂房 风压荷载 CFD数值模拟

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核电常规岛围护结构在龙卷风作用下破坏过程的研究 被引量：1

19

作者 吴熙 吕令毅 《工程建设》 2018年第3期19-26,共8页

为研究龙卷风荷载作用下核电站常规岛主厂房围护结构的连续破坏情况,首先利用流体计算软件Fluent,获得了常规岛主厂房在龙卷风作用下的风荷载参数。对主厂房位于龙卷风核心半径处时围护结构的连续破坏情况进行了分析。研究表明:在龙卷... 为研究龙卷风荷载作用下核电站常规岛主厂房围护结构的连续破坏情况,首先利用流体计算软件Fluent,获得了常规岛主厂房在龙卷风作用下的风荷载参数。对主厂房位于龙卷风核心半径处时围护结构的连续破坏情况进行了分析。研究表明:在龙卷风作用下,三种不同径向位置计算模型的屋面风荷载均为吸力。当常规岛主厂房位于核心半径时,屋面吸力最大,最先发生掀翻破坏,然后迎风面、背风面和靠近龙卷风中心侧面由于内外压联合作用依次连续破坏。其中迎风面破坏面积比率最大,达到22.2%,远离龙卷风中心侧面未发生破坏。 展开更多

关键词 核电站 龙卷风场 连续破坏 风荷载

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特高压输电塔龙卷风荷载特性的数值模拟 被引量：3

20

作者 张顺 王振国 +2 位作者 姜文东 徐枫 段忠东 《中国电力》 CSCD 北大核心 2023年第10期153-163,共11页

采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法研究了龙卷风作用下特高压输电塔的风荷载特性。通过建立龙卷风风场的CFD数值模型,验证了龙卷风风场结构的合理性。进一步建立特高压输电塔的精细化数值模型,重点分... 采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法研究了龙卷风作用下特高压输电塔的风荷载特性。通过建立龙卷风风场的CFD数值模型,验证了龙卷风风场结构的合理性。进一步建立特高压输电塔的精细化数值模型,重点分析了风场中不同位置和不同风向角下输电塔各塔段的体型系数。研究结果表明:输电塔上部第1~4塔段在距离龙卷风风场中心1.5D(D为核心半径)处所受风荷载最大,下部第5~9塔段在距离龙卷风风场中心1.0D处所受风荷载最大;输电塔整体在距离龙卷风风场中心1.0D处所受风荷载最大。随着与龙卷风中心距离的增大,输电塔整塔横向风载系数最不利风向角从60°增大至90°,纵向风载体型系数最不利风向角在0°~30°范围内变化。在距离风场中心1.0D和1.5D处,输电塔整塔风载体型系数模拟值要大于规范值。 展开更多

关键词 龙卷风 输电塔 地表粗糙 风荷载 CFD数值模拟

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