基于气弹模型风洞试验的高耸桅杆风振响应特性

作     者：刘慕广 杜睿 谢壮宁 Liu Muguang;Du Rui;Xie Zhuangning

作者机构：华南理工大学土木与交通学院广州510640 华南理工大学亚热带建筑与城市科学全国重点实验室广州510640 

出 版 物：《东南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Southeast University：Natural Science Edition)

年 卷 期：2024年第54卷第4期

页      面：861-869页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 080104[工学-工程力学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0706[理学-大气科学] 0813[工学-建筑学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51978285,52378514) 广东省现代土木工程技术重点实验室资助项目(2021B1212040003) 广东省基础与应用基础研究基金资助项目(2024A1515011828) 

主　　题：桅杆 气弹模型 风洞试验 风振响应 风振系数 

摘      要：为了探究高耸桅杆结构风振响应特性,采用刚性节段加连接棒法制作了356 m高桅杆的气弹模型,通过风洞试验研究了桅杆结构的位移响应高度分布特征和模态参与特性,并分析了风速和风向的影响.结果表明,桅杆结构的位移响应随高度呈非线性变化,其最大平均和脉动响应均出现在顶部2层纤绳锚固点间的中间部位.桅杆结构的横风向响应基本与顺风向相当.风向改变对平均位移有一定影响,对脉动无明显影响.结构顺、横风向风振响应中前三阶模态振动能量具有相近量级,且风速变化会对桅杆结构的模态频率产生一定影响.结构气动阻尼均为正值,且随风速增加而增大.桅杆结构的顺风向风振系数除底部外,其他高度均要显著低于规范值.风速和风向的改变对桅杆中、上部的风振系数影响较小,仅在底部影响较为明显.