钢结构广播电视塔风振系数的计算与对比

研究了建于塔座上的钢结构广播电视塔在三种情况下计算的风振系数,一种是规范方法,另一种是按理论方法不考虑钢塔与塔座的共同作用,第三种是按理论方法考虑钢塔与塔座的共同作用.对三者进行了比较,最后得出结论在一般情况下,用规范方法计算的风振系数比按理论公式计算的风振系数要大,因此用此风振系数计算的钢塔内力是偏大的.有大的集中质量(塔楼、平台、天线等)处,应根据实际情况,把用规范方法计算的风振系数适当增大,以符合实际情况.按理论公式计算的风振系数在考虑与不考虑塔座和钢塔共同作用情况下的差别不大.     

某火车站站台雨棚结构风振系数计算

对某火车站站台雨棚结构风荷载进行了数值研究,建立了火车站站台雨棚有限元模型,依据风速功率谱通过数值模拟得到雨棚表面测点风速时程及风压时程,对脉动风作用下的雨棚结构进行了风振反应时程分析,根据分析结果确定结构风振系数,为结构设计中风荷载计算提供依据.     

悬索结构风振系数计算

本文利用改进的随机振动离散分析方法计算悬索体系在风荷作用下的方差响应，并由之定义其风振系数，最后对一椭圆形双曲抛物面索网体系进行了数值分析，给出了位移风振系数。     

输电线风荷载风振系数的数值计算与规范比较

以工程实际线路为对象,基于准定常气动力假设,通过输电线路结构的流固耦合非线性有限元动力数值模拟,获得考虑气动阻尼的实际线路风振响应。着重分析了不同绝缘子类型导线的不同跨度、不同风速下的风荷载的风振系数。将之与国际典型规范的风振系数取值进行比较和分析。研究为我国高压输电线路抗风设计规范的合理修订提供一些客观的参考和借鉴。     

大型圆柱型储气结构风振系数分析

以某大型煤气柜为研究对象,根据其结构的动力特性特点分析讨论了其动力风荷载的确定,通过比较分析不同国家规范对动力风荷载的算法,获得了对于煤气柜考虑风振及动力风荷载的影响系数.从而确定了其结构设计时的风荷载.分析表明,各国规范对结构动力风荷载的规定有所不同,但计算结果区别并不大.     

大跨索网结构风振系数分析

大跨索网结构广泛应用于工程实际,该结构的风振系数是结构抗风设计的重要参数。本文以双曲抛物面椭圆平面索网结构为研究对象,通过三维有限元风振响应时程分析,得到了索网结构在不同矢跨比、阻尼比下的风振响应特点和风振系数的变化规律,由此给出一些有意义的结果和结论。     

考虑风与结构耦合作用时电视塔结构的风振响应

目前在通常的结构风振响应的计算中，一般并不考虑风荷载与结构的耦合作用，但是对基频较低的高层建筑或高耸结构，风与结构的耦合作用不容忽视。本文根据风的统计特征，将风速模拟成时间的函数，然后在结构的运动微分方程中考虑风速与结构速度的耦合作用，并提出采用傅立叶变换-时频迭代法来求解结构的运动微分方程，最后得到结构的风振响应。计算结果表明对电视塔结构应考虑风与结构的耦合作用。     

高层建筑结构风振计算

本文在总结结构风振试验研究的基础上,提出了高层建筑的迎风面、背风面与二侧面的动扭矩是统计独立的假定及相应的计算参数和计算方法。计算实例表明,高层建筑在风荷载作用下的扭转振动是不可忽视的。     

大跨越输电塔风振系数研究

针对三江口长江大跨越输电塔工程实例,用SAP2000建立该塔的三维有限元模型,对模型进行有限元动力分析,计算结构适用于工程设计的输电塔第一自振周期及第一振型系数,确定大跨越塔的风振系数,以指导大跨越塔的抗风设计.     

三角形钢管塔架风载扭振分析

三角形钢管塔架是小型塔架的优选结构型式 ,但存在易产生风载扭振的缺点。通过建立与风向同相位活动坐标系的方法 ,实现了对任意风向下结构风载的分析与计算 ,给出了该塔架风载扭矩的表达式。计算表明 ,以风向变化 6 0°为周期 ,该扭矩在正、负最大值间波动。扭矩的这种变化即是塔架产生扭转振动的原因。阵风风向的急剧变化可能导致塔架发生扭转共振。作为防范结构损坏的基本措施 ,要求塔架节点可靠连接     

雷暴冲击风作用下高耸输电塔风振响应

基于考虑雷暴移动的冲击风风场模型,将非稳态高斯过程的冲击风脉动风速表达为稳态高斯过程和调幅函数的乘积,联合运用FFT算法和谐波叠加法模拟了冲击风水平方向脉动风速.通过风洞试验得到输电塔风载体型系数.采用准定常假设,并考虑到风向不断随雷暴的移动而改变,提出了作用于输电塔的雷暴移动冲击风风荷载模型.采用Runge Kutta法分析了输电塔在冲击风荷载下的风振响应.针对冲击风过程的非稳态特性,采用多样本统计方法定量分析了输电塔响应动力放大作用,着重探讨了不同尺度的冲击风对输电塔风致响应的变化规律.冲击风尺度变化对输电塔响应影响较大,但对动力放大系数影响不明显.当冲击风的最大风速为60 m/s时,位移动力放大系数为1.4左右.     

对称与非对称塔架风载扭转力矩分析

转矩在塔架中引起扭转变形,电视、通信塔等要求方向性的塔架应对扭转变形进行控制。三角形塔架和四边形塔架是非对称及对称截面塔架的主要形式,风载在这两种塔架中产生的转矩是不同的。通过在塔架计算模型中建立“顺风坐标系”的方法简化了杆件风载力及对塔架形心轴转矩的计算(3维降为2维),由此考查了塔架一个层段的受风行为。分析表明四边形塔架诸杆件对形心轴转矩之和为零。以测取的风矢量样本为载荷对两种塔架的受风行为进行了计算,表明在三角形塔架中有转矩产生,该转矩随风况变化,而四边形塔架转矩值很小(10-3~10-4kN.m),与塔层空间及风况无关。     

高层建筑风载体型系数取值的探讨

采用计算流体动力学软件FLUENT,对不同截面尺寸和高宽比的高层建筑模型表面的平均风压分布进行了数值模拟,探索了上述因素对立面风载体型系数sμ的影响规律.在数值模拟方法获得平均风压系数的基础上,分别利用规范方法(体型系数取总体加权平均)和精确方法(体型系数沿立面变化)计算各模型的基底剪力Fx和基底倾覆力矩My,发现规范方法将会高估模型的基底剪力和基底倾覆力矩,使设计偏于保守.为了获得合理的风荷载,又能包络表面局部的最不利风荷载,根据sμ沿立面的分布和变化规律,提出了轮廓尺寸为100 mm×100 mm×600 mm的高层建筑模型(实际尺寸为50m×50m×300m)按立面分区和取值的建议.     

双塔情况下冷却塔风荷载的数值模拟

为研究双冷却塔的干扰效应，采用计算流体动力学（CFD）方法分析了在不同塔间距和风向角情况下冷却塔的风荷载分布规律.计算单座冷却塔的风荷载并与规范数据进行比较，结果验证了CFD方法用于模拟冷却塔风荷载的可靠性.算例分析表明，在固定双塔间距条件下，后塔阻力系数随风向角增大呈递增趋势，并当双塔平行排列时达到最大；当双塔前后排列时，后塔阻力系数随塔间距增大而逐渐增大，并趋向单塔结果；当双塔平行排列时，应尽量避免塔间距为1.1～1.4倍冷却塔底面直径，此时干扰效应极其显著.     

大型双曲冷却塔内表面风荷载的数值模拟

为了获得大型冷却塔的内表面风压,应用CFD数值模拟方法进行计算,分别采用可实现的κ-ε湍流模型和多相流模型计算由外风场作用和冷热空气自循环系统产生的内压,并分析这2种内压沿高度和纬度的分布规律,进行2种内压的合成计算,最后给出冷却塔内压的建议值.计算结果表明:外风场作用产生的内压随高度和纬度变化明显,自循环系统产生的内...     

台风“麦莎”作用下输电塔风荷载反演

由于输电塔结构外部作用实时测量难度大、数据精度低,可以根据现场测量结构动力特性,以实测动力响应来反演结构的动态荷载。本文利用某输电塔在台风"麦莎"作用下塔线耦联体系的现场风振实测结果,采用基于缩聚串联多自由度模型的荷载反演方法,反演得到输电塔在台风作用下的风荷载分布和地线、导线的动张力时程。     

覆冰、风荷载作用下南方某输电铁塔可靠度分析

对2008年年初由于冰雪天气发生倒塌的南方某输电铁塔的构件可靠度进行了分析.以覆冰厚度、覆冰时的风速以及材料的强度为基本随机变量,用响应面法来模拟我国杆塔设计技术规定中梁单元的极限状态方程,它是随机变量的解析表达式.然后利用几何法来计算每个梁单元的可靠度指标,计算结果显示,在结构设计条件下,该输电铁塔单元可靠性较低;如果再考虑由于导线、地线的不均匀覆冰所引起的不平衡张力,铁塔某些薄弱处的可靠度指标相当小,塔具有相当大的失效风险.计算结果与事故原因分析结论是相吻合的.     

超大型冷却塔结构风振与地震作用影响比较

超大型冷却塔属于典型风及地震敏感结构,随着塔高的日益增大这两种作用成为设计的控制因素,为了研究这两种作用在不同部位的控制程度,对某超大型冷却塔进行风洞刚体测压和气弹测振试验,通过加载试验获得的塔筒表面风压分布模式和风振系数进行风载作用下结构响应计算,和冷却塔在七度地震作用下的响应进行比较.对比结果表明:环基和塔筒响应完全受风振控制,其在风载作用下的内力数值远大于地震作用下的数值,其中子午向和环向内力从塔底到塔顶逐渐变小,子午向和环向弯矩最大值均出现在塔筒的中部区域.两者对于人字柱的内力影响相差较小,和自重作用共同控制人字柱响应;采用振型分解法计算结构响应需要考虑前300阶的振型影响,而对于风振作用的频域分析只需考虑前30阶模态数即可满足.