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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 簡(jiǎn)易風(fēng)洞制作和高層結(jié)構(gòu)風(fēng)振模擬實(shí)驗(yàn)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡(jiǎn)介：
- 該項(xiàng)目是為了研究高層建筑橫向風(fēng)振現(xiàn)象而設(shè)計(jì)的。高層建筑橫向風(fēng)振現(xiàn)象非常普遍，現(xiàn)在有很多研究機(jī)構(gòu)在研究它。要研究風(fēng)效應(yīng)，就必須借助風(fēng)洞試驗(yàn)研究。大型風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室并不適于我們學(xué)生去完成建設(shè)。另外，雖然一些小型風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)箱，成功的驗(yàn)證了橫向風(fēng)振的基本規(guī)律，但需用很多機(jī)電設(shè)備，制作復(fù)雜成本也較高。我們想通過(guò)自己動(dòng)手去制作一個(gè)簡(jiǎn)易的風(fēng)洞，即達(dá)到進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的，又培養(yǎng)了我們大學(xué)生的動(dòng)手能力。
- 詳細(xì)介紹：
- 本課題主要是研究高層建筑的風(fēng)振問(wèn)題，為了達(dá)到研究目的，我們要進(jìn)行以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)： 1、驗(yàn)證建筑物橫向風(fēng)振的存在。 2、測(cè)定建筑物橫向振動(dòng)起主導(dǎo)作用的高寬比值。 3、測(cè)定在建筑物何處開洞會(huì)最好的減小風(fēng)荷載的作用。 4、測(cè)試轉(zhuǎn)角削弱對(duì)減輕建筑物橫向振動(dòng)強(qiáng)度的影響。 5、進(jìn)行煙風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。 6、如果實(shí)驗(yàn)條件允許的話，將定量測(cè)定風(fēng)速對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 1、通過(guò)自制風(fēng)箱驗(yàn)證建筑物的橫向風(fēng)振現(xiàn)象是否客觀存在。 2、通過(guò)自制風(fēng)箱測(cè)出建筑物高寬比對(duì)建筑物橫向振動(dòng)起的作用。 3、通過(guò)自制風(fēng)箱測(cè)出建筑物何處受風(fēng)荷載影響最大。 3、通過(guò)自制風(fēng)箱測(cè)出不同的建筑截面之間不同的抗風(fēng)效果。 驗(yàn)證建筑物橫向振動(dòng)時(shí)伴隨不均勻脫落渦旋。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 該項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)是在于學(xué)生團(tuán)隊(duì)在閱讀了大量的文獻(xiàn)、參考資料之后，在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)老師的大力支持及幫助下，自主開發(fā)制作完成該風(fēng)洞。雖然這個(gè)風(fēng)洞的模型只能粗略的得到一些數(shù)據(jù)，但體現(xiàn)了當(dāng)代大學(xué)生自主創(chuàng)新的精神以及對(duì)知識(shí)的自主學(xué)習(xí)能力。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 該風(fēng)洞的所有制作材料都十分簡(jiǎn)單，容易得到。方便學(xué)生自己動(dòng)手制作。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以對(duì)課本知識(shí)進(jìn)行深入了解和學(xué)習(xí)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 高層建筑的橫向風(fēng)振現(xiàn)象（振動(dòng)方向與風(fēng)向垂直）是建筑設(shè)計(jì)師不得不考慮的因素。通過(guò)制作簡(jiǎn)易風(fēng)洞箱，成功模擬出高層建筑模型的橫向風(fēng)振現(xiàn)象，并采用不同的高寬比的建筑模進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)試出橫向風(fēng)振起主導(dǎo)作用的高寬比。運(yùn)用矩形立面建筑模型與鋸齒形轉(zhuǎn)角立面模型的幅度對(duì)比實(shí)驗(yàn)和簡(jiǎn)易煙風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)得出：鋸齒形的轉(zhuǎn)角立面可以提高建筑的柔度，削弱建筑物振動(dòng)頻率。
獲獎(jiǎng)情況
- “第二屆湖北省土木工程專業(yè)大學(xué)生科技創(chuàng)新論壇”一等獎(jiǎng) 論文發(fā)表在第27卷《黃石理工學(xué)院學(xué)報(bào)》
鑒定結(jié)果
- 該作品構(gòu)思獨(dú)特，系學(xué)生自主完成。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，高層建筑已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)。建設(shè)和設(shè)計(jì)高層建筑就不得不考慮一種荷載—風(fēng)荷載。至今雖未發(fā)現(xiàn)高層建筑因大風(fēng)作用而倒塌的事例，但大風(fēng)對(duì)高層建筑的危害實(shí)例已引起人們的高度重視。1926年美國(guó)邁阿密17層高的Meyer—Kiser大樓在颶風(fēng)襲擊下，其維護(hù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，鋼框架結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性變形，頂部殘留位移達(dá)0．61 m，大樓發(fā)生劇烈搖晃。本課題的目的就是為了在學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，自己動(dòng)手，結(jié)合課本，淺易研究不同高度，不同截面形式的高層建筑在風(fēng)洞中的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們能更直觀的了解何種建筑形式能更好的抵抗風(fēng)的作用。同時(shí)，通過(guò)自己制作簡(jiǎn)易的風(fēng)箱，我們也培養(yǎng)了自己的動(dòng)手能力。
