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500kV长江大跨越输电塔风振系数研究

中国电机工程学报 2022年第7期42卷 2542-2555页

作者：杨风利陈兵许志勇许奇邵帅中国电力科学研究院有限公司北京市西城区100055 国网江苏省电力有限公司建设分公司江苏省南京市210024

大风是大跨越输电塔设计的控制工况,而风振系数是跨越塔风荷载计算的重要参数。该文以在建的世界最高输电塔为研究对象,建立385m高、500kV大跨越输电塔的单塔和塔线耦合模型,通过模态分析计算单塔和塔线体系的动力特性。按照结构随机振... 详细信息

大风是大跨越输电塔设计的控制工况,而风振系数是跨越塔风荷载计算的重要参数。该文以在建的世界最高输电塔为研究对象,建立385m高、500kV大跨越输电塔的单塔和塔线耦合模型,通过模态分析计算单塔和塔线体系的动力特性。按照结构随机振动理论,推导了种典型风速谱下跨越塔共振响应分量的数学表达式,采用频域方法分析了风速谱类型、结构阻尼比、峰值因子、湍流积分尺度和脉动折减系数对跨越塔风振系数的影响规律。以Davenport风谱为目标谱,通过非线性时程分析计算跨越塔单塔和塔线体系的风振响应,基于有限元计算结果确定跨越塔各风压分段的风振系数和风振系数整塔加权值。将按照频域方法和时域方法得到的风振系数计算值与现行规范值进行对比分析,提出跨越塔风振系数计算方法和取值建议。

关键词：大跨越钢管塔风速谱塔线耦合风振系数

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大跨度索膜屋盖结构的风振系数研究

振动与冲击 2009年第5期28卷 153-159页

作者：李璟韩大建华南理工大学土木与交通学院广州510640

索膜屋盖结构重量轻、柔度大、阻尼小,风荷载成为外力作用的主要因素。在索膜结构设计中,风振系数成为确定结构风荷载的主要参数。本文首先讨论了风振响应统计量与风振系数的概念,然后提出采用非线性有限元分析与人工神经网络相结合的... 详细信息

索膜屋盖结构重量轻、柔度大、阻尼小,风荷载成为外力作用的主要因素。在索膜结构设计中,风振系数成为确定结构风荷载的主要参数。本文首先讨论了风振响应统计量与风振系数的概念,然后提出采用非线性有限元分析与人工神经网络相结合的新方法,寻找风振系数与平均风速以及与索膜预张力之间的关系。以一个大型索膜屋盖结构为例进行了分析,验证了该方法的有效性。获得了风振系数随平均风速和索膜张力变化的规律,为索膜结构抗风设计提供了科学依据。

关键词：索膜结构风振响应风振系数非线性有限元分析神经网络

预应力双层柱面网壳的风振响应与整体风振系数研究

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工程力学 2011年第10期28卷 124-132页

作者：周臻孟少平吴京东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096 东南大学城市工程科学国际研究中心江苏南京210096

基于时域分析方法对预应力双层柱面网壳结构的风振响应进行研究,采用Welch谱分析法对谐波叠加法与线性滤波技术(AR法)模拟得到的脉动风速时程进行功率谱精度评价;分析了预应力双层柱面网壳的矢跨比、跨度、厚度、长宽比、支座弹性刚度... 详细信息

基于时域分析方法对预应力双层柱面网壳结构的风振响应进行研究,采用Welch谱分析法对谐波叠加法与线性滤波技术(AR法)模拟得到的脉动风速时程进行功率谱精度评价;分析了预应力双层柱面网壳的矢跨比、跨度、厚度、长宽比、支座弹性刚度、预应力取值等结构参数对结构风振响应的影响,结果表明:网壳的矢跨比、跨度、长宽比是影响预应力双层柱面网壳结构风振响应的主要因素;预应力拉索有效地减小了结构的脉动风响应,但由于平均风响应同时也大幅减小,其位移风振系数仍较普通网壳结构大。基于包络的概念,采用以最大动响应和最大平均风响应为控制指标的整体风振系数计算方法,研究了常见设计参数情况的预应力双层柱面网壳结构整体风振系数,可为预应力双层柱面网壳的抗风设计提供实用方法。

关键词：双层柱面网壳风振响应时域分析风振系数预应力

高度200m特大型冷却塔二维风振系数取值方法及分布规律研究

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建筑结构学报 2017年第10期38卷 78-87页

作者：柯世堂余文林南京航空航天大学土木工程系江苏南京210016

为系统研究超过规范高度限值(190 m)的特大型冷却塔风振特性及风振系数,以国内某在建的高度200 m的特大型冷却塔为研究对象,基于大涡模拟技术对该冷却塔进行了平均和脉动风荷载的数值模拟,并将模拟结果与规范曲线以及国内外现有实测结... 详细信息

为系统研究超过规范高度限值(190 m)的特大型冷却塔风振特性及风振系数,以国内某在建的高度200 m的特大型冷却塔为研究对象,基于大涡模拟技术对该冷却塔进行了平均和脉动风荷载的数值模拟,并将模拟结果与规范曲线以及国内外现有实测结果进行对比,验证数值模拟方法的有效性。在此基础上,采用有限元方法对该特大型冷却塔的动力特性、风振响应与风振系数进行了系统分析,探讨了以塔筒迎风面子午向轴力、迎风面的von Mises应力、节点径向位移、子午向轴力和环向弯矩为目标响应的风振系数取值方法,归纳出高度200 m特大型冷却塔二维风振系数空间分布特征显著且在塔筒底部及背风区普遍较大的分布规律,给出了此类特大型冷却塔风振系数的取值建议和二维拟合公式。主要研究结论可为高度200 m特大型冷却塔的抗风设计提供科学依据。

关键词：特大型冷却塔大涡模拟风振系数取值方法拟合公式

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内外压分别作用下冷却塔风振系数对比研究

振动．测试与诊断 2019年第3期39卷 463-470,665-666页

作者：杜凌云柯世堂侯宪安南京航空航天大学土木工程系南京210016 远景能源(江苏)有限公司上海200050 中国电力工程顾问集团西北电力设计院土木工程技术部西安710075

现有冷却塔规范和文献中关于风振系数的研究和取值建议均针对外表面风荷载作用,并认为内压作用下风振系数与外压作用下的数值一致,这无法真实反映冷却塔内压引起的风振效应。为对比研究内、外压分别作用下超大型冷却塔结构的风振特性及... 详细信息

现有冷却塔规范和文献中关于风振系数的研究和取值建议均针对外表面风荷载作用,并认为内压作用下风振系数与外压作用下的数值一致,这无法真实反映冷却塔内压引起的风振效应。为对比研究内、外压分别作用下超大型冷却塔结构的风振特性及风振系数,以国内某在建超规范限值高210m间接空冷塔为研究对象,首先,进行刚体同步测压风洞试验获取内、外表面平均和脉动风荷载;其次,建立塔筒-支柱-环基一体化有限元模型,采用完全瞬态法对超大型冷却塔在内、外压分别作用下的塔筒风振响应和风振系数进行了精细化计算分析,探讨了以塔筒径向位移、子午向轴力、Von Mises应力和环向弯矩4种典型目标响应下的风振系数取值标准,提炼出超大型冷却塔内、外压作用下的一维、二维和三维风振系数分布规律;最后,分别给出了此类超大型冷却塔内、外压作用下风振系数的取值建议和二维拟合公式。主要结论可为此类超大型冷却塔风振系数的精细化取值提供科学依据。

关键词：超大型冷却塔风洞试验内外压分别作用风振系数拟合公式

矩形平面投影气膜结构风振响应特性及风振系数研究

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振动工程学报 2024年第7期37卷 1115-1125页

作者：陈昭庆魏超王爽赵军宾武岳苏宁东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012 东北电力大学吉林省电力基础设施安全评估与灾害防治重点实验室吉林吉林132012 中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司吉林长春130021 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 交通运输部天津水运工程科学研究院天津300456

近年来,矩形平面投影气膜结构被广泛应用于大跨度气膜煤仓等设施中,但是规范中尚无该类结构的风振系数。本文通过风洞测压试验,测量了典型矢跨比矩形平面投影气膜结构的风荷载;运用非线性动力时程分析法分析了结构的风振响应。研究了风... 详细信息

近年来,矩形平面投影气膜结构被广泛应用于大跨度气膜煤仓等设施中,但是规范中尚无该类结构的风振系数。本文通过风洞测压试验,测量了典型矢跨比矩形平面投影气膜结构的风荷载;运用非线性动力时程分析法分析了结构的风振响应。研究了风速、风向、跨度、矢跨比和内压等参数对结构变形和响应极值的影响。结果表明:结构呈现迎风面及背风面凹陷、顶部和两侧向外凸的平均变形特征;极值响应的分布受结构参数和风向角的影响;响应的大小与跨度和矢跨比呈正相关;增大内压在一定程度上可以提高结构的抗风性,内压调控区间建议为400~500Pa;给出了可供抗风设计参考的位移风振系数及应力风振系数。

关键词：充气膜结构风洞试验风振响应风振系数

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大跨单层球面网壳的风振系数及其参数分析

建筑结构学报 2006年第4期27卷 65-72页

作者：李庆祥楼文娟杨仕超孙炳楠广东省建筑科学研究院广东广州510500 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310027

本文针对某工程的单层网壳结构方案,采用其风洞试验数据,通过有限元方法在时域内进行三维风振分析,获得了钢网壳24个风向角下的竖向风振系数值,并通过对试验数据和计算结果的分析,确定了风荷载的不利风向角。同时考虑到钢网壳在风荷载... 详细信息

本文针对某工程的单层网壳结构方案,采用其风洞试验数据,通过有限元方法在时域内进行三维风振分析,获得了钢网壳24个风向角下的竖向风振系数值,并通过对试验数据和计算结果的分析,确定了风荷载的不利风向角。同时考虑到钢网壳在风荷载作用下,不仅产生竖向风振,并且存在水平向风振,计算了不利风向角下的顺风向和横风向风振系数。进一步进行了该网壳结构在各种参数工况下风振系数的参数影响分析。结果表明:风振系数随风向角变化敏感,在抗风设计时应该考虑到这一规律;斜杆的使用大大减小了单层球面网壳的风振系数值;边界约束条件对风振系数的影响不大;结构阻尼比对竖向风振影响比水平风振响应更明显,阻尼比增大,风振系数有一定程度的减小。这些结论可为单层网壳结构抗风设计、防灾分析提供借鉴。

关键词：单层球面网壳风振响应风洞试验风振系数参数分析

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桅杆结构风振系数研究

振动与冲击 2016年第22期35卷 48-53页

作者：邓洪洲徐海江马星同济大学建筑工程系上海200092 南澳大利亚大学自然与建筑环境系

基于随机风振理论,推导了桅杆结构杆身和纤绳风振系数计算公式;结合高耸结构设计规范的修订,分析了原规范杆身风振系数计算公式存在的问题;基于新荷载规范的改动,给出了杆身风振系数计算方法,更新了纤绳风振系数计算参数表格;通过算例... 详细信息

基于随机风振理论,推导了桅杆结构杆身和纤绳风振系数计算公式;结合高耸结构设计规范的修订,分析了原规范杆身风振系数计算公式存在的问题;基于新荷载规范的改动,给出了杆身风振系数计算方法,更新了纤绳风振系数计算参数表格;通过算例分析发现,杆身振型可按无风状态计算且计算杆身风振系数时可只考虑前四阶振型的贡献;时程分析结果表明,杆身各段取四点计算风振系数的方法精度较好,计算简便;由于新荷载规范提高了脉动风荷载的峰值因子和湍流度,纤绳风振系数增大约20%。

关键词：桅杆结构风振系数纤绳高耸结构设计规范

500kV全联合变电构架体型系数风洞试验及风振系数取值分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2015年第11期42卷 80-87页

作者：牛华伟孔凯歌陈寅陈政清湖南大学风工程研究中心湖南长沙410082 广西交通规划勘察设计研究院广西南宁530000 中南电力设计院湖北武汉430071

以典型的500kV全联合变电构架为背景,通过风洞试验测试与有限元计算分析相结合,研究全联合变电构架的风荷载体型系数、风振系数的取值.分别制作了1/11的单根横梁模型和1/32的七跨全联合构架模型,测试了不同类型横梁的风荷载体型系数,并... 详细信息

以典型的500kV全联合变电构架为背景,通过风洞试验测试与有限元计算分析相结合,研究全联合变电构架的风荷载体型系数、风振系数的取值.分别制作了1/11的单根横梁模型和1/32的七跨全联合构架模型,测试了不同类型横梁的风荷载体型系数,并基于风洞试验得到的体型系数对全联合构架进行风振响应分析,计算了其风振系数取值.结果表明,A,B和C三类横梁体型系数测试值分别为2.23,2.35和2.18,比《建筑结构荷载规范》和《变电站建筑结构设计技术规程》取值分别大8%,14%和7%;阻尼比2%时,20m,26m和34m标高处横梁的风振系数分别为1.60,1.80和1.58,比《变电站建筑结构设计技术规程》的取值分别大7%,6%和5%,国内规范对此类结构的风荷载取值偏于不安全.

关键词：变电构架风洞试验风荷载体型系数风振系数