检索结果-南通市图书馆

超大型冷却塔龙卷风作用塔筒内表面风荷载特性研究

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振动与冲击 2021年第21期40卷 31-38页

作者：陈旭黄珑霆丁福祥韩力王通赵林上海师范大学建筑工程学院上海201418 同济大学防灾国家重点实验室上海200092

以某规划建设的215 m超大型冷却塔为研究对象,基于龙卷风物理模拟装置开展了龙卷风作用下冷却塔刚体测压风洞试验,研究了不同龙卷风涡流比条件下塔筒内表面风压分布规律,提出了龙卷风作用塔筒内压分布数学模型。结果表明:龙卷风作用下... 详细信息

以某规划建设的215 m超大型冷却塔为研究对象,基于龙卷风物理模拟装置开展了龙卷风作用下冷却塔刚体测压风洞试验,研究了不同龙卷风涡流比条件下塔筒内表面风压分布规律,提出了龙卷风作用塔筒内压分布数学模型。结果表明:龙卷风作用下的塔筒内压主要受龙卷气压降影响,呈均匀分布、环向强相关的负压;内压随龙卷风涡核半径内涡流比的减小以及塔心至涡心间距的减小而减小,即冷却塔位于低涡流比下的龙卷风涡核中心时所受内吸力最大,内压分布可以定量表示为冷却塔与龙卷风相对位置有关的对数模型。

关键词：超大型冷却塔龙卷风内压风洞试验涡流比

超大型冷却塔风荷载和风振响应参数分析:自激力效应

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土木工程学报 2012年第12期45卷 45-53页

作者：柯世堂侯宪安赵林葛耀君南京航空航天大学江苏南京210016 中国电力工程顾问集团陕西西安710075 同济大学上海200092

以内陆在建打破世界纪录的某核电超大型冷却塔(高度为215m)为例,基于改进的等效梁格设计方法,在国内外首次实现了同步测压和测振的冷却塔气弹模型风洞试验,采用作者已提出的大型冷却塔风振计算方法并加载试验获得的两种气动力参数进行... 详细信息

以内陆在建打破世界纪录的某核电超大型冷却塔(高度为215m)为例,基于改进的等效梁格设计方法,在国内外首次实现了同步测压和测振的冷却塔气弹模型风洞试验,采用作者已提出的大型冷却塔风振计算方法并加载试验获得的两种气动力参数进行风振响应分析,探讨自激力效应对于大型冷却塔表面风压和风振响应的影响。分析表明:自激力对于大型冷却塔表面平均风压的分布特性影响较小、但对脉动风压的分布形式和数值影响较大;自激力对于结构大部分区域风振响应影响的误差都在5%以内,最大值达到10%,定性影响有利有弊。

关键词：超大型冷却塔气弹模型风荷载风振响应自激力效应一致耦合法

超大型冷却塔施工全过程风致稳定性能演化规律研究

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振动与冲击 2018年第10期37卷 172-180,193页

作者：柯世堂朱鹏南京航空航天大学土木工程系南京210016 江苏省邮电规划设计院有限责任公司铁塔院南京210019

现有冷却塔风致稳定性研究均忽略了施工期的影响,以国内某在建210 m高超大型冷却塔为对象,综合考虑工程进度与计算精度建立八个冷却塔施工全过程三维实体模型。采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法获得了施工期冷却塔三维气动... 详细信息

现有冷却塔风致稳定性研究均忽略了施工期的影响,以国内某在建210 m高超大型冷却塔为对象,综合考虑工程进度与计算精度建立八个冷却塔施工全过程三维实体模型。采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法获得了施工期冷却塔三维气动力时程,将成塔风压与规范及国内外现有实测曲线对比验证了数值模拟的有效性。在此基础上,提出了与施工进度实时演化的以子午向轴力为目标下冷却塔施工期风振系数差异取值,结合规范与有限元方法分析了成塔结构整体与局部稳定性,系统探讨了风振系数、混凝土龄期、施工载荷、几何非线性和内吸力对于施工全过程冷却塔屈曲稳定和极限承载能力的影响规律。主要结论为进一步理解施工全过程冷却塔风致稳定性能的演化规律、避免施工期风致破坏提供科学参考。

关键词：超大型冷却塔施工全过程风振系数屈曲稳定极限承载能力

超大型冷却塔风-雨双向耦合作用机理和气动力分布研究

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振动与冲击 2019年第3期38卷 131-140页

作者：余文林柯世堂南京航空航天大学土木工程系南京210016 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司南京211102

传统研究大多仅关注风单项驱动雨对于结构表面的冲击效应,均忽略了暴雨对脉动风湍流效应的反作用。针对国内已建成210 m世界最高超大型冷却塔,以风-雨双向耦合算法为核心,基于计算流体动力学(CFD)方法采用连续相和离散相模型分别进行风... 详细信息

传统研究大多仅关注风单项驱动雨对于结构表面的冲击效应,均忽略了暴雨对脉动风湍流效应的反作用。针对国内已建成210 m世界最高超大型冷却塔,以风-雨双向耦合算法为核心,基于计算流体动力学(CFD)方法采用连续相和离散相模型分别进行风场和雨滴的模拟迭代。首先,对比研究9种不同风速和雨强组合对塔筒表面风驱雨量、雨滴附加作用力和雨致压力系数的影响规律,揭示风雨耦合场中塔筒速度流线、湍动能强度、雨滴运行速度和轨迹的作用机理,并针对不同工况的塔筒表面压力、雨荷载以及不同高度和角度下的等效压力系数进行了定性和定量的对比分析。在此基础上,提炼出最不利风雨组合工况,并基于非线性最小二乘法原理,以子午向高度和环向角度为目标函数拟合给出了超大型冷却塔等效压力系数的计算公式和对应的二维空间曲面。研究结论可为此类超大型冷却塔在极端气候下的表面荷载精确化取值提供依据,同时加深对风雨共同作用机理的理解。

关键词：超大型冷却塔风-雨双向耦合数值模拟作用机理气动力分布

超大型冷却塔钢管混凝土双交叉支柱稳定性能分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第1期50卷 93-98页

作者：陈德劲查晓雄侯宪安哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司陕西西安710075

对某拟建超大型冷却塔钢管混凝土双交叉支柱体系的稳定性能展开研究.首先,采用有限元软件ABAQUS建立非线性模型,对冷却塔钢管混凝土双交叉支柱体系中单肢钢管混凝土柱的轴压受力全过程进行分析,得到屈曲模态以及稳定极限承载力;然后,对... 详细信息

对某拟建超大型冷却塔钢管混凝土双交叉支柱体系的稳定性能展开研究.首先,采用有限元软件ABAQUS建立非线性模型,对冷却塔钢管混凝土双交叉支柱体系中单肢钢管混凝土柱的轴压受力全过程进行分析,得到屈曲模态以及稳定极限承载力;然后,对整塔在重力荷载和风荷载组合下钢管混凝土双交叉支柱体系的整体稳定性能展开分析,获得塔筒加强及未加强两种情况下的双交叉支柱体系的极限稳定承载力;最后,基于弹性屈曲分析和规范公式,对钢管混凝土双交叉支柱稳定承载力提出简化计算方法,简化计算结果与非线性分析结果接近且偏安全,可用于实际工程设计.

关键词：双交叉支柱体系钢管混凝土稳定性能非线性分析超大型冷却塔

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超大型冷却塔随机风振响应分析

振动与冲击 2009年第4期28卷 180-184,193页

作者：许林汕赵林葛耀君同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

冷却塔在随机风荷载激励作用下,动力响应具有小变形、弱非线性特点,固有频率在低频段密集分布,模态之间耦合效应较为明显。基于冷却塔刚体模型表面同步测压风洞试验结果,以非定常气动力作为输入荷载,考虑冷却塔多模态之间耦合效应,利用... 详细信息

冷却塔在随机风荷载激励作用下,动力响应具有小变形、弱非线性特点,固有频率在低频段密集分布,模态之间耦合效应较为明显。基于冷却塔刚体模型表面同步测压风洞试验结果,以非定常气动力作为输入荷载,考虑冷却塔多模态之间耦合效应,利用虚拟激励法和振型迭加法进行结构随机风振响应分析。定量地比较了结构风振响应中背景分量和共振分量的贡献,研究了参振模态数目、力谱交叉项和结构阻尼比等参数的作用效果,并与冷却塔气弹模型测振风洞试验结果进行了比较。

关键词：超大型冷却塔随机风振响应虚拟激励法参数分析风洞试验

超大型冷却塔风致倒塌全过程数值仿真与受力性能分析

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工程力学 2020年第5期37卷 199-207页

作者：吴鸿鑫柯世堂王飞天葛耀君南京航空航天大学土木工程系江苏南京210016 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

历史上强风作用下大型冷却塔风毁事件多次发生,现有研究关注的重点大多为风致塔筒局部强度超限或失稳破坏,均忽略了由局部损坏引发的整体连续倒塌破坏的后续现象,且难以揭示大型冷却塔风致倒塌过程及作用机制。鉴于此,基于计算流体动力... 详细信息

历史上强风作用下大型冷却塔风毁事件多次发生,现有研究关注的重点大多为风致塔筒局部强度超限或失稳破坏,均忽略了由局部损坏引发的整体连续倒塌破坏的后续现象,且难以揭示大型冷却塔风致倒塌过程及作用机制。鉴于此,基于计算流体动力学(CFD)与显式动力分析算法(LS-DYNA)技术提出了大型冷却塔风致倒塌全过程数值仿真模拟方法,并以山西潞安电厂世界最高220 m超大型冷却塔为例,建立了考虑材料非线性塔筒-支柱三维有限元模型,并分析了结构动力特性;基于显示动力时程分析方法,加载基于CFD获得的塔筒三维平均风压进行拟动力分析,数值再现了超大型冷却塔风致倒塌全过程;研究了塔筒应力分布变化规律与倒塌全过程的扭曲变形姿态等特征,提炼出冷却塔风致倒塌的受力特点与作用机制,并讨论了单元失效参数的影响。结果验证了该文数值方法可以有效模拟超大型冷却塔风致倒塌全过程;其倒塌过程始于塔筒喉部迎风面大变形,并在两侧30°范围内呈现褶皱现象,最终因变形不协调而相互牵扯垮塌。研究表明,强风致超大型冷却塔倒塌受力机制可划分为弯拱机制与悬绞线机制,材料模型的单元失效参数对于超大型冷却塔风致倒塌的影响不可忽略。

关键词：超大型冷却塔风荷载倒塌全过程数值仿真受力性能

超大型冷却塔施工全过程风振响应及风振系数演化规律研究

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振动与冲击 2019年第5期38卷 179-189页

作者：朱鹏柯世堂南京航空航天大学土木工程系南京210016 中通服咨询设计研究院有限公司南京210019

现有冷却塔规范仅给出了成塔单一风振系数取值,完全忽略了施工过程中混凝土材料和结构性能的实时演化。以国内某在建210 m世界最高超大型冷却塔为对象,综合考虑工程进度与计算精度建立八个冷却塔施工全过程三维实体模型,基于大涡模拟(L... 详细信息

现有冷却塔规范仅给出了成塔单一风振系数取值,完全忽略了施工过程中混凝土材料和结构性能的实时演化。以国内某在建210 m世界最高超大型冷却塔为对象,综合考虑工程进度与计算精度建立八个冷却塔施工全过程三维实体模型,基于大涡模拟(LES)技术获得了施工全过程冷却塔三维气动力时程,将成塔表面风压与规范及国内外现有实测曲线对比验证了数值模拟的有效性。在此基础上,采用完全瞬态时域方法对比分析了冷却塔施工全过程塔顶位移、子午向轴力及环向弯矩等典型响应风振实时变化特性,并基于三种典型目标和五种取值方法系统探讨了超大型冷却塔施工全过程风振系数沿高度和环向角度的演化规律,最终首次拟合给出了超大型冷却塔施工全过程随高度变化的风振系数计算公式。研究结论可为进一步理解施工全过程冷却塔风振响应的演化规律和风振系数差异化取值提供科学参考。

关键词：超大型冷却塔施工全过程大涡模拟风振响应风振系数演化规律

超大型冷却塔风荷载时程响应及动力抗风性能分析

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工程力学 2019年第B6期36卷 118-124页

作者：贾明明李志平吕大刚侯宪安郎路光哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司西安710075

采用风洞实验测试和人工生成的方法分别获取某电厂220 m高超大型冷却塔达文波特风压时程数据,并基于国内规范和特征值屈曲建立了结构模型,采用有限元计算方法分析了风荷载动力抗风特性,并对结果进行了对比分析。结果表明:人工生成风压... 详细信息

采用风洞实验测试和人工生成的方法分别获取某电厂220 m高超大型冷却塔达文波特风压时程数据,并基于国内规范和特征值屈曲建立了结构模型,采用有限元计算方法分析了风荷载动力抗风特性,并对结果进行了对比分析。结果表明:人工生成风压时程结构响应大于风洞实验实测风压响应,人工生成风压时程作用下整体位移和所提取单元各层壳应力均有较大幅度的波动,总体应力状态远低于混凝土强度设计值;在动力风荷载作用下,结构变形最大位置位于迎风面塔体喉部,应力最大位置位于迎风面塔体下部;基于特征值屈曲建立的结构模型整体变形大于国内规范建立模型变形值。研究成果可为超大型冷却塔表面风荷载取值和相关技术规范修订提供参考。

关键词：超大型冷却塔脉动风压时程响应动力特性分层壳单元