封闭式单向张拉膜结构气弹失稳机理研究

• 作者: 孙晓颖 武岳 陈昭庆
• 来源期刊: 建筑结构学报
• 学科: 工学
• 关键词: 张拉膜结构 风洞试验 气弹效应 涡激共振 临界风速
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 结构抗风专题
• 页码范围: 12-19
• 分类号: TU393.3|TU317.1|TU311.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.14006/j.jzjgxb.2015.03.002

摘要

在均匀流场中进行了封闭式单向张拉膜结构气弹模型风洞试验,考察了膜预张力和来流风速对结构振幅、振动模态和总阻尼比的影响,以及膜面位移与膜上方流场的频谱相关性,分析了封闭式膜结构的气弹失稳机理,给出了气弹失稳无量纲临界风速.研究结果表明:低风速下(无量纲风速小于1.2时),流场中的旋涡主频远低于结构基频,结构以受迫振动为主;随着风速增大,流场中出现与结构2阶反对称模态频率接近的旋涡,导致结构发生以2阶模态大幅振动为特征的涡激共振,且在无量纲风速不小于1.2的风速范围内出现振动锁定现象,结构总阻尼比迅速衰减接近0.由此可认为,封闭式膜结构的气弹失稳由涡激共振引起,结构振幅的突然增大、主导振动模态的突然改变以及总阻尼比的突然减小为其主要特征;气弹失稳无量纲临界风速约为1.2.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	武岳	哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室	124	1967	25.0	38.0
5	孙晓颖	哈尔滨工业大学土木工程学院	25	230	8.0	15.0
6	陈昭庆	哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室	3	16	2.0	3.0