施擾建筑高度對主建筑層阻力影響的試驗研究

葛　福， 顧　明

(同濟大學 土木工程防災國家重點實驗室，上海　200092)

施擾建筑高度對主建筑層阻力影響的試驗研究

葛福， 顧明

(同濟大學 土木工程防災國家重點實驗室，上海200092)

摘要：利用剛性模型測壓試驗，研究了施擾建筑高度比變化對主建筑層阻力系數和層脈動阻力功率譜的影響規律。試驗包含了3個并列位置，5個串列位置和3個斜列位置。分析結果表明，建筑物并列時，當間距比小于3.0時，高度比為1.3時的層平均阻力系數在某些層可能比高度比1.0時增大高達20%，層脈動阻力系數在高度比為1.3且間距比小于3.0時會略大于單體建筑，其余情況與單體建筑一致；建筑物串列時，高度比對層平均阻力系數影響主要體現在遮擋效應上，高度比越大，遮擋效應越嚴重，遮擋高度越大，層脈動阻力系數由于遮擋效應減弱渦脫以及施擾建筑增加來流湍流共同作用，影響規律復雜，層脈動阻力功率譜的影響規律也表明了高度比越大影響高度越大；斜列工況的結果，表明了并列間距比對干擾規律起控制作用。

關鍵詞：高層建筑；干擾效應；阻力；高度比；風洞試驗

單體高層建筑順風向風力已有很多研究，各國規范都給出了相關計算方法。但是在鄰近高層建筑干擾作用下，受擾建筑的順風向風力及其分布可能會與單體建筑截然不同。顧明等[1]總結了2003年以前的干擾效應研究成果，歸納了各個因素對干擾效應的影響規律。謝壯寧等[2-6]在干擾效應方面做得非常細致，研究的對象包含順風向基底彎矩和基底彎矩響應，文中認為位于上游的高層建筑的靜力干擾效應主要表現為 “遮擋效應”,且建筑物相距越近, 遮擋效應越嚴重。遮擋效應隨施擾物體的寬度和高度的增加而增大, 但當高度比超過1.25后, 靜力干擾效應基本不再變化, 可以忽略高度比小于0.5的施擾物體的干擾影響。陳素琴[7-9]利用數值方法研究了串列和并列建筑的干擾效應，給出了干擾下的流場分布。韓寧等[10-12]研究了受擾建筑局部風壓的干擾特性，文中指出：串列布置時，高度比變化，當間距比小于3.0時高度比越大，對迎風面平均風壓越不利，側風面和背風面的平均風壓均在等高時取得最小值；當間距比大于3.0時，受擾模型各個面的平均風壓均隨高度比的增大而減小；脈動風壓隨高度比的變化和平均風壓不同，當間距比小于3.0時，受擾模型迎風面和側風面脈動風壓系數干擾因子均在等高時取得最大值；當間距比大于3時，迎風面和側風面的脈動風壓均隨高度比的增大而增大，但背風面脈動干擾因子無論間距如何變化，均在高度比等于1.0時取最小值。

目前關于建筑物氣動干擾的研究主要集中在基底力、基底力響應和局部風壓方面，也有少量的氣彈模型試驗研究。以建筑物受到的層風力為對象來研究干擾效應，可以清楚地了解受擾下建筑受到的風力及其分布情況，是對前人所做干擾工作的補充和發展。但是，除了筆者的工作[13-15]外，尚未見對高層建筑層風力的干擾特性研究。筆者已經對施擾建筑與受擾建筑等高，施擾建筑位置變化下的層風力干擾效應進行了詳細研究，得到了一些干擾規律[13-15]。本文進一步研究施擾建筑相對高度變化對受擾建筑層阻力系數和層脈動阻力功率譜的影響。

1試驗安排

圖1　施擾模型位置布置圖Fig.1 Arrangement of buildings and coordinate system

2施擾建筑高度比變化對阻力系數的影響

(1)

2.1建筑物并列時的阻力系數

試驗包含了間距比為2.0、3.0、4.0三種并列施擾位置。并列間距比小于3.0時，η=1.0時層平均阻力系數比單體建筑略大，η=0.7的層平均層力系數與η=1.0基本相似，η=1.3時層平均阻力系數比η=1.0大，某些層增大高達20%。分析發現這是因為干擾時背風面平均層力系數都比單體建筑大，且隨高度比增大而增大，迎風面平均層力系數η=1.3時比單體建筑大，η=0.7與η=1.0接近且略小于單體建筑。并列間距比為4.0時，施擾建筑的存在會使得受擾建筑的平均層阻力系數稍微增大，高度比越大，增大越多，這主要是因為背風面的平均層力系數隨高度比增大而增大。

間距比小于3.0時，η=0.7和η=1.0的層脈動阻力系數基本一致且與單體建筑接近，η=1.3的層脈動阻力系數比η=1.0增大約10%～20%；間距比為4.0時，各個高度比下的層脈動阻力系數與單體建筑幾乎相等。

圖2　并列間距比為3.0時層阻力系數隨高度比變化圖Fig.2 Layer drag force coefficients of diffirent hight ratio when side by side spacing ratio is 3.0

圖3　并列間距比為4.0時層阻力系數隨高度比變化圖Fig.3 Layer drag force coefficients of diffirent hight ratio when side by side spacing ratio is 4.0

2.2建筑物串列時的阻力系數

試驗包含了間距比為2.0、3.0、4.0、6.0、8.0五種串列施擾位置，各個位置的阻力系數隨施擾建筑高度比的變化見圖4～圖8。

由圖4(a)可知，間距比為2.0時，η=1.0時0.8H以下層平均阻力系數隨層高變化很小，0.8H以上，層平均阻力系數隨層高增大而接近單體建筑；η=0.7時各層平均阻力系數值比η=1.0時大；η=1.3時，層平均阻力系數隨層高變化不大，各層平均阻力系數比η=1.0時小，最小為-0.22左右。

圖4　串列間距比為2.0時層阻力系數隨高度比變化圖 Fig.4 Layer drag force coefficients of diffirent hight ratio when tandem spacing ratio is 2.0

由圖4(b)可知，間距比為2.0時，η=1.0時的層脈動阻力系數除頂部外均小于單體建筑，η=0.7時，大部分層的脈動阻力系數都比η=1.0小；η=1.3時，除頂部外，各層脈動阻力系數都比η=1.0大，與單體建筑接近。

圖5　串列間距比為3.0時層阻力系數隨高度比變化圖Fig.5 Layer drag force coefficients of diffirent hight ratio when tandem spacing ratio is 3.0

由圖5(a)可知，間距比為3.0時，η=1.0時層平均阻力系數沿高不變的臨界高度降低到0.6H；η=0.7的層平均阻力系數從底層開始就隨層高增大而接近單體建筑，上部層平均阻力系數大于η=1.0的值；η=1.3時，層平均阻力系數隨層高變化很小，值在0.2附近，上部層平均阻力系數小于η=1.0的值。圖5(b)表明，一般地，高度比越大層脈動阻力系數越大，僅頂層η=1.3的層脈動阻力系數小于η=1.0的值，η=1.3時多數層的脈動阻力系數比η=1.0大20%左右。

圖6　串列間距比為4.0時層阻力系數隨高度比變化圖Fig.6 Layer drag force coefficients of diffirent hight ratio when tandem spacing ratio is 4.0

圖6(a)與圖5(a)平均阻力系數受高度比的影響規律相同，但是由于間距比增大，遮擋效應減弱，層平均阻力系數在數值上有所增大。從圖6(b)可以看出，間距比增大到4.0后，干擾下的脈動阻力系數隨高度比變化規律與前面截然不同。下半部各高度比的脈動阻力系數比較接近，都比單體建筑小；頂部脈動阻力系數差別較明顯，η=1.0的脈動阻力系數最大，η=0.7的脈動阻力系數最小，η=1.3的脈動阻力系數居中略大于單體建筑。

圖7　串列間距比為6.0時層阻力系數隨高度比變化圖Fig.7 Layer drag force coefficients of diffirent hight ratio when tandem spacing ratio is 6.0

圖8　串列間距比為8.0時層阻力系數隨高度比變化圖Fig.8 Layer drag force coefficients of diffirent hight ratio when tandem spacing ratio is 8.0

圖7(a)和圖8(a)表明，間距比大于6.0后，高度比對平均阻力系數的影響依然顯著。η=0.7時，遮擋效應最弱，各層平均阻力系數大于η=1.0的值；η=1.3下部層平均阻力系數與η=1.0相似，上部層平均阻力系數小于η=1.0的值。

當串列間距比大于4.0時，前后兩個建筑都會產生渦脫，層阻力系數的脈動與來流湍流和自身渦脫關系密切。圖7(b)表明，在0.7H高度以下，層脈動阻力系數的大小規律與平均阻力系數類似，表明此時阻力系數的脈動主要由自身渦脫貢獻，遮擋效應越弱，層脈動阻力系數越大；0.7H高度以上，η=1.0由于頂部遮擋減弱，同時干擾使得來流湍流增大，層脈動阻力系數大于單體建筑，η=0.7時，受擾建筑頂部仍然有遮擋作用，層脈動阻力系數小于單體建筑，η=1.3時，一方面遮擋作用減弱渦脫，另一方面干擾增大來流湍流，層脈動阻力系數隨層高增大而增大。

圖8(b)與圖7(b)中各高度比下的脈動阻力系數十分接近，僅η=0.7的頂部區域脈動阻力系數稍微增大一些，接近單體建筑，這是因為間距比增大，遮擋減弱。

比較圖4～8中的(a)圖，不難發現建筑物串列時高度比對層平均阻力系數的影響規律：層平均阻力系數的干擾效應主要由遮擋作用引起，串列間距比越小，遮擋效應越嚴重，施擾建筑高度比越大，遮擋效應越嚴重，受擾建筑受遮擋效應影響的高度越大。

由圖4～8中的(b)圖可知，在間距比小于4.0時，后面受擾建筑會抑制前方施擾建筑的渦脫，僅在受擾建筑后方形成尾渦[8-9]，層阻力系數的脈動部分主要受施擾建筑尾流影響，一般的，施擾建筑高度比越大，層脈動阻力系數越大。間距比大于等于4.0時，前后兩個建筑都會形成渦脫，高度比的影響與間距比小于4.0時截然不同，一方面由于遮擋效應，受擾建筑背風面的脈動要減小，另一方面，施擾建筑尾流增大了迎風面的脈動，導致脈動阻力系數受高度比的影響規律復雜。

2.3若干斜列位置的阻力系數

試驗包含了(3.0，2.0)、(4.0，1.0)、(5.0，2.5)三個斜列施擾位置。并列間距比對于層阻力系數的干擾規律起控制作用，并列間距比大于2.0時，各個高度比下的平均阻力系數與單體建筑基本相同，脈動阻力系數變化也不大，僅η=1.3時頂部脈動阻力系數略大于其他工況。圖9給出了位置(3.0,2.0)時的層阻力系數。

圖9　位置(3.0，2.0)下層阻力系數隨高度比變化圖Fig.9 Layer drag force coefficients of diffirent hight ratio in position (3.0,2.0)

圖10　位置(4.0，1.0)下層阻力系數隨高度比變化圖Fig.10 Layer drag force coefficients of diffirent hight ratio in position (4.0,1.0)

位置(4.0,1.0)下，由于并列間距比很小，平均阻力系數隨高度比的變化情況與串列工況相似，高度比越大，遮擋效應越嚴重，上部層平均阻力系數越小。η=0.7的層脈動阻力系數小于η=1.0；η=1.3的層脈動阻力系數與η=1.0相差不大，最大可比單體建筑增大約30%。

3施擾建筑高度比變化對脈動阻力功率譜的影響

模型沿高共有17層，選其中的第1、4、7、9、11、13、15、17層進行分析，各層對應的高度分別為最底層(0.265H)、0.4H、0.5H、0.6H、0.7H、0.8H、0.9H和最頂層(0.996H)。

3.1建筑物并列時的脈動阻力功率譜

試驗包括了并列間距比為2.0、3.0和4.0三種并列工況。建筑物并列時，各個間距比下，受擾建筑各層脈動阻力功率譜隨施擾建筑高度比基本無變化，與單體建筑基本一致。這是因為并列工況下，阻力譜的能量主要由來流湍流貢獻。圖11給出了并列間距比為3.0時的各層脈動阻力功率譜。

3.2建筑物串列時的脈動阻力功率譜

試驗包括了串列間距比為2.0、3.0、4.0、6.0和8.0五種串列工況。不同間距比下，層脈動阻力功率譜隨高度比變化見圖12～15。

串列間距比為2.0時，η=1.0各層脈動阻力功率譜峰值頻率比單體建筑大。η=0.7時，在第11層(0.7H)以下，各高度比的譜峰值頻率與η=1.0相似，在第11層(0.7H)以上，層脈動阻力功率譜與單體建筑基本一致。η=1.3的層脈動阻力功率譜峰值頻率與η=1.0基本相同。

串列間距比為3.0時，第9層(0.6H)以下各高度比的譜峰值頻率一致；第9層(0.6H)以上，η=1.0和η=1.3的脈動阻力功率譜峰會有兩個峰值，η=0.7的脈動阻力功率譜與單體建筑基本一致。最頂層由于三維流效應，各個高度比下的脈動阻力功率譜與單體建筑基本一致，后面間距比繼續增大時，最頂層的脈動阻力功率譜也基本不隨高度比變化。

串列間距比為4.0時的干擾規律與串列間距比為3.0時相似。值得注意的是，η=1.0時，第15層(0.9H)脈動阻力功率譜的第二個峰值很小，間距比為6.0時，該峰消失。

串列間距比為6.0時，η=1.0時自第15層(0.9H)往上層脈動阻力功率譜與單體建筑基本一致，第15層以下，層脈動阻力功率譜峰值頻率大于單體建筑。η=0.7時自第7層(0.5H)往上層脈動阻力功率譜與單體建筑基本一致，第7層以下與η=1.0類似；η=1.3時，第11層(0.7H)以下與η=1.0基本一致，第11層以上，層脈動阻力功率譜峰值大于η=1.0。

圖11　并列間距比為3.0時層脈動阻力功率譜隨高度比變化圖Fig.11 Layer drag force spectrum of diffirent hight ratio when side by side spacing ratio is 3.0

圖12　串列間距比為2.0時層脈動阻力功率譜隨高度比變化圖Fig.12 Layer drag force spectrum of diffirent hight ratio when tandem spacing ratio is 2.0

串列間距比為8.0時，η=1.0時自第13層(0.8H)往上層脈動阻力功率譜與單體建筑基本一致。η=0.7時自第4層(0.4H)往上層脈動阻力功率譜與單體建筑基本一致。η=1.3時，自第一層開始就出現多峰，這是因為間距比較大，前方施擾建筑尾流中的大漩渦分散成含能的小漩渦，造成阻力譜出現高頻譜峰。分析η=1.3時迎風面的脈動層力譜，結果表明：迎風面由于施擾建筑的尾流作用，力譜譜值大，譜峰明顯，尤其是在頂部，η=1.3下力譜譜值比單體建筑和其他高度比大很多，而且譜峰明顯。

建筑物串列時的試驗結果表明：施擾建筑的存在會使得受擾建筑層脈動阻力功率譜峰值頻率變大或出現第二個峰值。η=1.0時，串列間距比較大時一定高度以上的層脈動阻力功率譜與單體建筑基本一致，這種現象在η=0.7時更明顯；η=1.3時，各個間距比下受擾建筑各層(最頂層除外)的脈動阻力功率譜峰值頻率都比單體建筑大或出現第二峰值。這表明，高度比不超過1.0時，施擾建筑可能不能完全遮擋受擾建筑，高度比為1.3時，施擾建筑可以完全遮擋受擾建筑(建筑物的間距比在試驗包含范圍內)。

3.3若干斜列位置的脈動阻力功率譜

試驗包含了(3.0，2.0)、(4.0，1.0)、(5.0，2.5)三個斜列施擾位置。施擾建筑斜列布置時，受擾建筑處于施擾建筑的尾流中， 脈動阻力功率譜受施擾建筑的影響明顯。η=1.0時，下部的層力譜峰值比單體建筑大，頂部受影響很小。η=1.3時，整個建筑的脈動阻力功率譜都受到影響，阻力譜峰值大于η=1.0，出現較高頻譜峰。η=0.7時，層脈動阻力功率譜幾乎不受影響。圖16給出了位置(5.0,2.5)下的層脈動阻力功率譜。

圖13　串列間距比為3.0時層脈動阻力功率譜隨高度比變化圖Fig.13 Layer drag force spectrum of diffirent hight ratio when tandem spacing ratio is 3.0

圖14　串列間距比為6.0時層脈動阻力功率譜隨高度比變化圖Fig.14 Layer drag force spectrum of diffirent hight ratio when tandem spacing ratio is 6.0

4結論

本文通過試驗研究，比較了各個施擾位置下不同高度比的層阻力系數和層脈動阻力功率譜，并與單體建筑進行了對比。得到了一些高度比變化對受擾建筑層阻力的影響規律。

(1) 建筑物并列時，當間距比小于3.0，η=1.3時的層平均阻力系數在某些層可能比η=1.0時增大高達20%。層脈動阻力系數在高度比為1.3且間距比小于3.0時會略大于單體建筑，其余情況與單體建筑一致。建筑物并列時脈動阻力功率譜基本不隨高度比變化，與單體建筑一致。

(2) 建筑物串列時，平均阻力系數的干擾效應主要是由于遮擋效應引起的，串列間距比越小，遮擋效應越嚴重，施擾建筑高度比越大，遮擋效應越嚴重，遮擋高度越大；在間距比為2.0時出現吸力，層平均阻力系數最小達到-0.22左右。間距比小于4.0時，高度比對脈動阻力系數的影響規律整體上是施擾建筑高度比越大，阻力脈動系數越大，某些位置由于施擾建筑的頂部三維流效應會略有變化。間距比大于4.0時，前后兩個建筑都會形成渦脫，一方面由于遮擋效應，受擾建筑背風面的脈動要減弱，另一方面，施擾建筑尾流增大了迎風面的脈動，導致層脈動阻力系數受高度比的影響規律復雜。

圖15　串列間距比為8.0時層脈動阻力功率譜隨高度比變化圖Fig.15 Layer drag force spectrum of diffirent hight ratio when tandem spacing ratio is 8.0

圖16　位置(5.0，2.5)下層脈動阻力功率譜隨高度比變化圖Fig.16 Layer drag force spectrum of diffirent hight ratio in position (5.0,2.5)

(3) 建筑物串列時，不同高度比施擾建筑對主建筑脈動阻力功率譜影響不同，一般的，高度比越大層脈動阻力功率譜受影響的高度越大，譜峰值頻率大或者出現多個峰值。

(4) 建筑物斜列時，并列間距比對于層阻力系數起控制作用。并列間距比大則高度比影響不明顯，間距比小則影響規律類似串列布置。斜列時，受擾建筑處于施擾建筑尾流中，層脈動阻力功率譜的峰值和能量均受施擾建筑的影響。

參 考 文 獻

[1] 顧明,黃鵬. 群體高層建筑風荷載干擾的研究現狀及展望[J]. 同濟大學學報:自然科學版,2003,(7):762-766.

GU Ming, HUANG Peng. Research history and state-of-art of interference effects of wind loads of a cluster of tall buildings[J]. Journal of Tongji University:natural science,2003,31(7):762-766.

[2] 謝壯寧,顧明,倪振華. 任意排列三個高層建筑間順風向動力干擾效應的試驗研究[J]. 工程力學,2005,(5):136-141.

XIE Zhuang-ning, GU Ming, NI Zhen-hua. Experimental study of along-wind dynamic interference effects among three arbitrarily arranged tall buildings[J]. Engineering Mechanics, 2005, 22(5):136-141.

[3] Xie Zhuang-ning,Gu Ming. Mean interference effects among tall buildings[J]. Engineering Structures,2004,26(9):1173-1183.

[4] Xie Zhuang-ning,Gu Ming. Simplified formulas for evaluation of wind-induced interference effects among three tall buildings[J]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics,2007,95(1):31-52.

[5] 謝壯寧,顧明. 任意排列雙柱體的風致干擾效應[J]. 土木工程學報,2005,(10):36-42.

XIE Zhuang-ning, GU Ming. Wind-induced interference effects between two arbitrarily arranged prisms[J]. China Civil Engineering Journal, 2005, 38(10): 32-38.

[6] 謝壯寧,顧明,倪振華. 三并列方柱風荷載特性的試驗研究[J]. 西安交通大學學報,2003,(3):290-293.

XIE Zhuang-ning, GU Ming, NI Zhen-hua. Experimental study of wind load on three square prisms of side-by-side arrangements[J]. Journal of Xi An Jiao Tong University, 2003, 37(3):290-293.

[7] 陳素琴,顧明,黃自萍. 兩并列方柱繞流相互干擾的數值研究[J]. 應用數學和力學,2000,(2):24-39.

CHEN Su-qin,GU Ming,HUANG Zi-ping. Numerical computation of the flow around two square cylinders arranged side by side[J]. Applied Mathematics and Mechanics,2000,21(2):131-146.

[8] 陳素琴,黃自萍,沈劍華,等. 兩串列方柱繞流的干擾數值研究[J]. 同濟大學學報:自然科學版,2001,(3):320-325.

CHEN Su-qin, HUANG Zi-ping,SHEN Jian-hua,et al. numerical computation of the flow around two square cylinders in tandem arrangement[J]. Journal of Tongji University:Natural Science,2001,29(3):320-325.

[9] 吳七二. 串列方形構筑物群繞流及其干擾效應的數值模擬[D].上海：上海交通大學,2011.

[10] 韓寧,顧明. 兩并列方形高層建筑局部風壓干擾特性[J]. 同濟大學學報：自然科學版,2011,(10):1441-1446.

HAN Ning,GU Ming.Interference effects on wind pressure of two square tall buildings in side-by-side arrangement[J]. Journal of Tongji University:Natural Science, 2011,39 (10): 1441-1446.

[11] 韓寧,顧明. 兩串列方形高層建筑局部風壓干擾特性分析[J]. 土木建筑與環境工程,2011,(5):13-22.

HAN Ning,GU Ming. Characteristics of interference effects on local pressure of two square tall buildings in tandem arrangement[J].Journal of Cival,Architectural & Environmental Engineering,2011,33(5):13-22.

[12] 韓寧,顧明. 兩串列方柱局部脈動風壓干擾研究:第1部分 迎風面效應[J]. 振動與沖擊,2009,(12):188-192.

HAN Ning,GU Ming. Interference effects on local fluctuating pressure of two square tall buildings in tandem arrangement:part 1 windward side effects[J]. Journal of Vibration and Shock, 2009,28(12):188-192.

[13] 顧明,葛福,韓寧. 方形高層建筑順風向層風力干擾特性[J]. 同濟大學學報:自然科學版,2014,42(5):665-671.

GU Ming, GE Fu, HAN Ning. Characteristics of along-wind layer wind force Interference effect of two square tall buildings[J]. Journal of Tongji University:Natural Science, 2014,42(5): 665-671.

[14] 顧明,葛福,韓寧. 方形高層建筑橫風向層風力干擾特性[J]. 同濟大學學報:自然科學版,2014,42(8):1147-1152.

GU Ming, GE Fu, HAN Ning. Characteristics of across-wind layer wind force Interference effect of two square tall buildings[J]. Journal of Tongji University:Natural Science,2014,42(8):1147-1152.

[15] 顧明,葛福,韓寧. 施擾建筑高度對主建筑層升力影響的試驗研究[J]. 同濟大學學報:自然科學版,2015,43(2):181-188.

GU Ming, GE Fu, HAN Ning. Experiment study of impact of changes in the relative height of interfering building on main building layer lift force[J]. Journal of Tongji University:Natural Science,2015,43(2):181-188.

Tests for effects of relative height of interfering building on main building layer’s drag force

GE Fu, GU Ming

(State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)

Abstract:The effects of relative height of interfering building on main building layer’s drag force coefficients and drag force power spectrum were studied with rigid model pressure tests considering 3 side by side positions, 5 tandem positions and 3 oblique positions. The results showed that in side by side cases, the interfering building has little impact on the layer drag force coefficients and the drag force power spectrum; in tandem cases, the height ratio’s impacts on the mean layer drag force coefficients are mainly incarnated in shielding effect, the greater the height ratio, the more serious the shielding effect and the higher the shielding height; the interference law of the RMS layer drag force coefficients is complex because of the combination of shilding effect and increase in flow turbulence; the interference law of drag force spectrum also reveals the shielding height of different height ratio is different; the results of three oblique cases reveal across-wind spacing ratio plays a leading role in interference laws.

Key words:high-rise buildings; interference effect; drag force; relative height; wind tunnel test

基金項目：國家自然科學基金重大研究計劃重點項目(90715040);集成項目(91215302)資助

收稿日期：2014-12-18修改稿收到日期：2015-05-20

通信作者顧明 男，博士，教授，博士生導師，1957年生

中圖分類號:TU312.1;TU971

文獻標志碼：A

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2016.09.016

第一作者 葛福 男，碩士生，1989年生

E-mail: minggu@tongji.edu.cn