基于HFFB试验高耸结构风荷载谱高度修正系数及风振分析

作     者：楼文娟 胡鹏瑞 张跃龙 LOU Wenjuan;HU Pengrui;ZHANG Yuelong

作者机构：浙江大学结构工程研究所杭州310058 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2023年第42卷第18期

页      面：39-45页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(51838012) 

主　　题：高频天平试验 无量纲风荷载谱 修正系数 高耸结构 输电塔 风振响应 

摘      要：分段估计法作为一种重要的非线性振型结构高频天平(high-frequency force balance,HFFB)试验模态力计算方法,可以对结构脉动风荷载的空间分布进行估计。该文章抛弃了分段估计法中无量纲风荷载谱沿高度不变的假定,提出了一种可以考虑荷载谱沿高度变化的方法。以Kaimal脉动风谱为例提出并推导了无量纲风荷载谱沿高度变化的修正系数,并以某真型输电塔架为算例,结合HFFB试验,分析了修正系数对结构响应计算的影响。研究结果表明,修正前后位移响应的背景分量计算值差异很小,但共振分量差别明显,偏差幅度达25%。对柔度较大的高耸结构,其共振分量在总响应中占比较高,需考虑荷载谱沿高度的变化;对于沿高度减小或增大的风速谱而言,现有荷载谱沿高度不变的分段估计法将高估或低估结构的位移响应。本文方法具有更高精度和更广的适用性。