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日本东京电机大学Kawai教授来我校土木学院做学术报告

日期 : 2019-04-23
摘要
2019年4月23日下午,应重庆大学土木工程学院田村幸雄院士和杨庆山教授的共同邀请,日本Tokyo∵Denki∵Univeristy的Hiromasa∵Kawai教授在建工馆222室为土木学院师生做学术报告

2019年4月23日下午,应重庆大学土木工程学院田村幸雄院士和杨庆山教授的共同邀请,日本Tokyo Denki Univeristy的Hiromasa Kawai教授在建工馆222室为土木学院师生做了一场题为“Galloping of a rectangular prism-What does experimental results show us?”的学术报告,土木工程学院杨庆山教授主持了报告会。

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Kawai教授1970年毕业于日本京都大学工程学院建筑系,1972年获京都大学硕士学位,1983年获京都大学风工程博士学位。并分别于1977年和1991成为东京电机大学土木工程系副教授和教授,于2012年成为京都大学名誉教授和东京电机大学的客座教授。Kawai教授领导的风能研究团队发表了关于建筑荷载的AIJ建议书,参与成立日本风工程协会,并于2010-2012年担任JAWE主席,1999年至2003年期间担任日本钢结构协会钢结构风效应委员会主席。

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Kawai教授的主要研究方向为建筑的抗风设计,其对结构风压和建筑物风致振动的研究成果已经被相关结构规范和荷载规范采纳实施。

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在此次报告中,Kawai教授对风致作用下矩形棱柱的驰振现象的研究成果进行了汇报:首先介绍了其采用研究矩形棱柱模型的尺寸为:侧宽比为2B:B,高为H=14.1B,其通过控制变量的方法研究不同参数的影响,通过控制质量不变,来研究阻尼系数对侧宽比为1:2的三维矩形棱柱横风向响应的影响。研究表明,1.驰振在卡曼涡脱落时的一个共振速度开始;2. 结构阻尼对起振速度和振幅的影响不大;3.当结构的阻尼大于某一临界值时,振幅像涡激振动一样突然减小;4.当结构的阻尼很小时,涡激振动的起振速度大约为共振速度的1/3;5.振幅随速度线性增加。并对常用的斯特鲁哈尔数进行了验证, 为了验证斯特鲁哈尔数,在矩形棱柱的背部设置了几个测点用来检测脉动风速,从而得到驰振发生时的波长,其中波长是通过棱柱振动和其尾流去脉动风速之间的相位差计算得到的。结合实验,对驰振振动频率进行了分析,发现驰振的振动频率远小于结构的固有频率。还分析了驰振的其他特性,其中包括:当斯柯顿数大于28时,振幅会像涡激振动一样突然减小,但当当斯柯顿数小于41,振幅会突然回归到初始的直线;当斯柯顿数在50左右时,起振速度大约为共振速度的2倍并且振幅与速度成线性关系;当斯柯顿数大于60时,起振速度随着斯柯顿数的增大而变大;对于任意斯柯顿数,振幅以相同的斜率随速度线性增加。                          

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报告结束后,Kawai教授还与在场师生就相关问题展开了热烈的交流和讨论,针对大家提出的问题做了详细而生动的讲解。现场学术氛围浓厚,Kawai教授在此次报告中给我院师生提供了一次难得的学习和交流机会,有力的促进了我院师生的学习和研究工作。

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