大跨越输电塔-线耦联体系风振响应风洞试验研究

基于1 000 k V特高压交流输变电工程线路中的大跨越输电塔-线体系,开展大跨越输电塔-线耦联体系的气弹模型风洞试验,研究不同风向角和不同风速下体系气弹模型在紊流场中的风振响应,并与输电单塔的风振响应进行对比。试验结果表明:在紊流风场中,塔线的相互耦合作用导致大跨越输电塔-线体系具有较强的非线性。在0°~30°风向角下,输电线的存在增大了体系的阻尼,降低了体系的风振响应;在45°~90°风向角下,位于输电塔线体系两端的输电塔G2和G4的风振响应更容易受到塔-线耦合作用的影响,在大跨越输电塔-线体系抗风设计中应受到重视。     

附加粘弹性阻尼器的输电塔线体系阻尼特性研究

在高压输电塔中安装粘弹性阻尼器会显著降低塔线体系的风振响应,针对附加阻尼器后输电塔的阻尼特性的量化研究,对输电塔基于性能的减振设计和加固都具有非常重要的理论意义。本文以附加粘弹性阻尼器的高压输电塔结构为研究对象,以规范提出的基于应变能的估算公式为理论依据,提出了一种基于输电塔层概念的附加等效阻尼比的计算方法,并通过有限元模型对比分析了实际安装阻尼器和采用等效阻尼比计算的输电塔塔顶位移。仿真结果表明,本文提出的等效阻尼比的计算方法精度较高,在多种工况下误差均不超过5%。     

大跨越输电塔线体系风振响应的时域分析

以规划中的世界第一高塔-舟山大跨越输电塔为工程背景,建立了塔线耦合体系的空间有限元模型,对体系的风振响应进行了时域分析,同时对输电塔线体系进行了气动弹性模型的风洞试验。通过理论计算和试验研究,将输电塔的响应分解为共振分量与背景分量,并分别考虑了输电线对这两部分分量的影响。针对背景与共振响应各自的特征,进一步提出了塔线体系的简化计算方法:背景分量的计算可以应用准静态假定,采用方差分析法得出;将塔线体系等效为悬吊摆系统,从而简化了共振分量的计算。上述两部分计算结果相叠加,即可得到塔线体系真实的风振响应。     

钢电视塔采用悬挂水箱和粘弹性阻尼器风振控制的实测研究

本文在理论研究的基础上 ,对黑龙江广播电视塔采用悬挂水箱减振器PTTMD和粘弹性阻尼器VED进行联合风振控制进行了现场实测研究 ,并基于现场实测数据分析 ,对结构风振控制效果的有效性进行了评价     

大跨越输电塔结构风振系数研究

在输电塔结构设计中,风振系数的取值非常重要。本文结合500kV崖门大跨越输电塔工程实例,通过输电塔结构时程分析,得到结构在风荷载作用下风振响应,统计了输电塔结构的风振系数取值,与多种现行规范进行比较,对大跨越输电塔结构抗风设计给出了建议。     

考虑塔-线耦合作用的输电塔体系风振系数研究

考虑塔-线耦合作用的体系风振响应以及对应情况下的输电塔等效风荷载的风振系数取值是输电塔抗风设计的基础,结合某220kV输电线路一塔两线实例,通过气弹性风洞试验和有限元数值模拟的方式,研究输电塔在考虑导、地线耦合作用下的风振响应规律,计算其对应的输电塔等效风荷载的风振系数,并与我国现行规范中的相关取值进行对比,结果表明:横担和输电线的存在使得塔身中上部的风振系数明显增大,在进行输电塔设计时需考虑其影响;建议采用《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)和《高耸结构设计规范》(GB50135—2006)来计算风振系数时,对横担位置进行修正或单独考虑,而《架空输电线路荷载规范》(DLT5551—2018)更适用于输电塔类结构的风振系数的计算。     

大跨越输电塔线体系动力特性及风振响应

以正在建设中的世界第一高 3 46 5m的输电塔———江阴大跨越为工程背景 ,建立了考虑输电线、绝缘子和塔架耦合的两塔三段线分析模型 ,用非线性有限元分析方法对大跨越塔线体系进行了风振响应分析 ,并进行了气动弹性模型风洞试验。通过理论计算和试验研究 ,指出输电线对塔架的自振频率影响较小 ,而结构体系风振响应分析则应考虑塔线耦合影响 ,提出的分析方法和得到的结论可供实际工程抗风设计参考     

海风环境大跨越铁塔风致响应研究

大跨越输电塔属风敏感结构,风荷载是设计的主要控制荷载。本文以某一海风环境大跨越输电塔为研究对象,结合动力时程法,计算得到了大跨越塔的风致响应时程,研究了结构各部位的风振系数分布特点,并与我国规范进行了对比。通过研究,揭示了海风环境大跨越塔的风振特性,结果可作为大跨越铁塔结构抗风设计的参考。     

基于修正的广义风荷载谱的输电塔架风振系数计算方法

本文分析并指出了《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)中关于计算输电塔风振系数条文中存在的问题,引进了基于输电塔气弹模型风洞试验数据得到的输电塔顺风向1阶广义风荷载谱模型,并对其进行了地貌和振型修正。详细推导了基于修正的输电塔1阶广义风荷载谱计算其风振系数的方法,采用该方法计算了某大跨越输电塔的风振系数,并且与基于准定常理论采用Daven-port谱和规范方法计算得到的风振系数进行比较,所得结论具有重要的参考价值,可以直接为输电线路工程设计提供借鉴。     

大跨越输电线路塔的振动控制

本文以正在建设中的国内高度最高、跨越距离最长的江阴长江 5 0 0kV大跨越输电线路为工程背景 ,进行随机风振下的MTMD和粘弹性阻尼器VED振动控制的设计和时程分析 ,由于较好的实现了阻尼 ,其减振效果较为显著     

粘弹性阻尼器控制下大跨越输电塔风振响应分析

通过研究王家滩直流大跨越输电铁塔在粘弹性阻尼器控制下的动力特性及风振响应 ,表明输电塔在粘弹性阻尼器控制下具有较好的减振效果     

Improving the wind‐induced human comfort of the Beijing Olympic Tower by a double‐stage pendulum tuned mass damper

With five sub towers and a maximum height of 246.8 m, the Beijing Olympic Tower (BOT) is a landmark of Beijing. The complex structural properties and slenderness of the BOT render it prone to wind loading. As far as the wind‐induced performance of this structure is concerned, this paper thus aims at a tuned mass damper‐based mitigation system for controlling the wind‐induced acceleration response of the BOT. To this end, the three‐dimensional wind loading of various wind directions are simulated based on the fluctuating wind force obtained by the wind tunnel test, by which the wind‐induced vibration is evaluated in the time domain by using the finite element model. A double‐stage pendulum tuned mass damper (DPTMD), which is capable of controlling the long period dynamic response and requires only a limited space of installation, is optimally designed at the upper part of the tower. Finally, the wind‐induced response of the structure with and without DPTMD is compared with respect to various wind directions and in both the time and frequency domains. The comparative results show that the wind‐induced accelerations atop the tower with the wind directions of 45, 135, 225, and 315° are larger than those with the other directions. The DPTMD significantly reduces the wind‐induced response by the maximum acceleration reduction ratio of 30.05%. Moreover, it is revealed that the control effect varies noticeably for the five sub towers, depending on the connection rigidity between Tower1 and each sub tower.     

Experimental parametric study on wind‐induced vibration control of particle tuned mass damper on a benchmark high‐rise building

A particle tuned mass damper system is an integration of tuned mass damper and particle damper. The damping performance of such device is investigated by an aero‐elastic wind tunnel test on a benchmark high‐rise building. The robustness of the system is studied by comparing the damping performance to that of a traditional tuned mass damper, and the results show that the damper has excellent and steady wind‐induced vibration control effects. Meanwhile, the parameters (filling ratio, mass ratio, and mass ratio of the container to particles), which have great influence on the vibration reduction performance of the system, are also analyzed, and it is found that the particles filling ratio plays the most important role in deciding the damping effects of the dampers. There exists an optimum filling ratio and mass ratios in which the damper can reach the best damping state. Proper parameter selections can greatly improve the damping performance.     

合肥奥体中心大悬臂钢网架风振控制研究

本文介绍了悬挑53·17m的合肥奥体中心钢网架的风洞试验及振动性能,同时给出了新型筒式粘弹性阻尼器的试验结果及利用这种阻尼器的风振控制。     

北京鲁疃西路跨温榆河大桥的减隔震分析与应用研究

以鲁疃西路跨温榆河大桥为工程背景,研究了大跨度梁拱组合桥的减、隔震设计方法。建立全桥有限元模型,进行了自振特性分析。给出了摩擦摆支座隔震设计的方法及步骤,并进行了摩擦摆支座隔震及阻尼器减震的非线性时程反应分析。结果表明,摩擦摆支座隔震优于阻尼器减震,能显著地减小墩底弯矩与拱顶的变形响应。     

某标志塔MR-TMD减振系统风振控制分析

对某标志塔进行了动力特性分析,应用半主动质量驱动器(MR-TMD)系统,采用Matlab软件编制了半主动减振控制分析程序,分析比较了在模拟脉动风荷载作用下无控、被动TMD和MR-TMD控制下塔的响应,仿真结果表明,MR-TMD作为一种半主动质量驱动器能有效降低标志塔的风振反应。