大缩尺比气弹模型风洞试验紊流积分尺度修正

作     者：华旭刚 陈政清 杨靖波 何文飞 牛华伟 HUA Xugang;CHEN Zhengqing;YANG Jingbo;HE Wenfei;NIU Huawei

作者机构：湖南大学风工程研究中心湖南长沙410082 中国电力科学研究院输变电工程力学研究所北京100055 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2010年第31卷第10期

页      面：55-61页

核心收录：

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(50808079 50738002) 

主　　题：输电塔 风洞试验 紊流积分尺度 风振系数 

摘      要：风洞试验气弹模型缩尺比常选为1/300~1/800以满足紊流积分尺度相似要求,但一些复杂结构气弹模型实际缩尺比为1/40~1/100以减少模型加工难度及提高模型精度。这类大几何缩尺比造成紊流积分尺度的相似性严重偏离,必须对紊流积分尺度不相似时的风洞试验结果偏差进行修正。基于随机振动理论,推导了考虑1阶基本振型的顺风向风振响应及风振系数计算表达式。通过对一格构式输电塔风振响应分析,研究了顺风向紊流积分尺度Lxu对该结构风振响应的影响。研究结果表明：紊流积分尺度对结构抖振响应有显著影响,对峰值响应及风振系数影响也较大。对于该塔1/40大缩尺气弹模型风洞试验,由紊流积分尺度不相似带来的风振系数试验值的最大偏差可达27%,风振系数平均偏差也接近14%,试验结果偏保守。为便于应用,建议了较为通用的、由紊流积分尺度不相似引起的修正系数,这一修正系数随着结构阻尼比、结构频率与风谱卓越频率的比值（频率比）的增加而减小。