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1.
对下击暴流作用下的输电塔线体系进行了基于能量法的失效倒塌分析。采用ABAQUS软件建立了 “一塔两线” 的输电塔体系有限元模型; 基于改进的OBV模型的时变平均风速模拟方法,推导并得到了输电塔及导线各节点的下击暴流风速时程曲线; 采用基于特征能量的动力稳定性判别方法对塔线体系在3个不同风速的下击暴流动力工况时的响应进行分析,确定了下击暴流作用下输电塔失效的时刻,探讨了大跨越输电塔线体系的失效倒塌机制。结果表明:采用能量法对结构体系进行分析时,最后一次特征能量超过输入能量的时刻即为结构的失效时刻; 基于能量法对下击暴流作用下的输电塔线体系进行分析,可以快速准确地判断输电塔线体系整体失稳倒塌的时刻,具有较强的工程实用价值; 在倒塌时刻,主材失稳引发的薄弱区域杆件部分失效会导致输电塔的整体失稳,最终使结构失效倒塌。  相似文献   
2.
下击暴流等极端风具有强烈的非平稳特性,给风场特性分析、结构响应计算带来挑战。根据经验将非平稳风分为时变平均风和零均值脉动风分别进行分析,是处理非平稳风速信号的有效方法。分析了几种常见时变均值提取方法的优缺点,在此基础上提出一种基于能量波谷寻找的经验小波变换方法,用于下击暴流时变平均风速提取,并将提取的时变平均风和脉动风用于分析某幢高层建筑顶部位移响应。对2组下击暴流的分析结果得出:与经验模态分解和离散小波变换方法相比,基于能量波谷寻找的经验小波变换方法模型提取的时变平均风更符合预期,对应的结构响应偏于安全。  相似文献   
3.
下击暴流作用下输电铁塔荷载取值及承载性能分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
下击暴流会给输电线路造成巨大危害,已引发生多起倒塔事故。基于ASCE关于高强度风区域输电线路设计的相关规定,综合考虑下击暴流尺度特征和输电线路经济性设计原则,提出了下击暴流作用下输电线路的设计荷载取值建议。采用Vicroy风速剖面模型,计算得到了内陆和沿海地区典型输电铁塔在下击暴流作用下的风荷载。建立了输电铁塔空间有限元分析模型,通过结构受力分析,确定了输电铁塔在下击暴流作用下的受力特征和破坏模式。结果表明:下击暴流作用下,输电铁塔杆件应力主要由45°大风控制。对于设计风速较低的内陆地区,尽管铁塔结构高度不在下击暴流最高风速区域,下击暴流风荷载明显高于常规风,塔腿横隔面以上主材会首先发生破坏;对于设计风速较高的沿海地区,下击暴流风荷载低于常规风,下击暴流在铁塔设计中不起控制作用。  相似文献   
4.
Wind loading is one of the most significant factors in civil engineering that influences the structural design considerably.In this paper,a group of manufacturing equipments for downburst simulation based on impinging jet model was developed for investigating the wind loads on structures:including the centrifugal air bellows to generate airflow,a movable platform to realize multiple locations of the building and a freely rotatable turntable to implement alterable building angles.Hundreds of transducers were used to measure the wind action on all surfaces of the building.The pressure coefficients calculated from the observed data were utilized to evaluate the downburst wind load.Pressure distributions on three prism-shaped building models with different placements and angles were investigated to obtain the maximum wind action and mean pressure coefficients.The results showed that the maximum pressure coefficient would reach 1.0 on the top surface if the downburst just broke out over the edifice.Considering that the building was in the developing field of the downburst,the top and the front surfaces would be under high wind pressure and only the back surface would endure wind suction.When the downdraft happens away from the prismatic building,all surfaces,except the front surface,would subject to suction with different degrees.It was also found that the pressure coefficient on the right surface would get its negative peak at first and then go straight up to 0.6 as the angle changed from 0°to 45°and the wind pressure on the front surface would decrease slightly through the whole process.The assertive results provide elemental data for structural wind-resistant design in civil engineering for the downburst-prone areas.  相似文献   
5.
马朋 《山西建筑》2010,36(33):77-78
基于冲击射流理论,利用CFD(Computational FluidDynamics)通用商业软件FLUENT对下击暴流风场建立三维数值模型,分析了下击暴流风场径向速度的竖向剖面分布,并将此结果与三种经验风速剖面和一种实测风速剖面进行对比,认为此模拟方法所得到的下击暴流风场可信,这对进一步研究实际工程的抗风设计有一定的借鉴意义。  相似文献   
6.
雷暴冲击风作用下高耸输电塔风振响应   总被引:2,自引:0,他引:2  
基于考虑雷暴移动的冲击风风场模型,将非稳态高斯过程的冲击风脉动风速表达为稳态高斯过程和调幅函数的乘积,联合运用FFT算法和谐波叠加法模拟了冲击风水平方向脉动风速.通过风洞试验得到输电塔风载体型系数.采用准定常假设,并考虑到风向不断随雷暴的移动而改变,提出了作用于输电塔的雷暴移动冲击风风荷载模型.采用Runge Kutta法分析了输电塔在冲击风荷载下的风振响应.针对冲击风过程的非稳态特性,采用多样本统计方法定量分析了输电塔响应动力放大作用,着重探讨了不同尺度的冲击风对输电塔风致响应的变化规律.冲击风尺度变化对输电塔响应影响较大,但对动力放大系数影响不明显.当冲击风的最大风速为60 m/s时,位移动力放大系数为1.4左右.  相似文献   
7.
雷暴天气中的下沉气流在近地面区域形成了飑线风,这是破坏力最强的风灾之一。为方便飑线风风剖面在工程设计中的应用,以垂直撞击水平地面的飑线风为例,整理了采用国际量纲的飑线风横向风剖面的计算流程,然后通过计算流体动力学计算得到了全尺寸飑线风的风场,进而比较分析并选取了飑线风风剖面的经验公式,得到了工程可用的风剖面计算方法。最后利用选取的风剖面经验公式计算得到了不同径向位置的风剖面,并结合大气边界层风剖面的分布情况,对飑线风的影响高度及径向尺度进行探讨,指出了在飑线风的最大风速位置附近,其影响高度最高。  相似文献   
8.
采用大涡模拟方法,研究非稳态雷暴风作用下低矮建筑的风荷载特征,分析下击暴流的不同发展阶段中建筑物所在的径向位置、屋面坡度和风向角等参数对建筑风荷载的影响. 结果表明:下击暴流各发展阶段风荷载效应差异显著,当气流冲击地面后形成的首个环形涡掠过建筑时,建筑表面风荷载最大;当建筑物处于不同径向位置时,环涡经过建筑物形成的瞬态风压与同样位置处稳态射流作用下的风压差异较大;屋面坡度对迎风面风压系数分布影响较小,但对迎风侧屋面风压系数分布的影响非常显著,随着屋面坡度的增大,迎风屋面风压系数由负值逐渐变为正值;建筑物迎风前沿角部区域的风压系数受风向角的影响较为明显,在所测试的工况中,风向角为45°时影响最为显著.  相似文献   
9.
Severe winds from thunderstorm outflows pose a challenge to wind turbine arrays. They can cause significant power ramps and disruption in energy production. They can also cause extreme structural damage to turbines as was seen in the severe storm event over the Buffalo Ridge Wind Farm on July 1, 2011. At this southwestern Minnesota site, blades from multiple turbines broke away and a tower buckled in the intense winds. In this study, we attempt to characterize meteorological conditions over the Buffalo Ridge Wind Farm area during this event. The observational network included NEXRAD radars, automated surface observation stations and a wind profiler. Storm reports from the Storm Prediction Center and damage surveys provided additional insight to the in situ measurements. Even with these datasets, assessing wind speeds around turbine rotors is difficult. Thus, Weather Research and Forecasting model simulations of the event are carried out that consider current and anticipated future operational model setups. This work addresses model spatial resolution versus parameterization complexity. Parameterizations of the planetary boundary layer and microphysics processes are evaluated based on their impact on storm dynamics and the low‐level wind field. Results are also compared with the Wind Integration National Dataset, which utilizes data assimilation and an extensive continental domain. Enhanced horizontal resolution with simplistic parameterization helps increase resolved wind speeds and ramp intensity. Enhanced sophistication of microphysics parameterizations also helps increase resolved wind speeds, improve storm timing and structure and resolve higher values of turbulent kinetic energy in the lowest 1 km of the atmosphere. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   
10.
利用盐城和合肥的多普勒雷达资料,分别对2003-06-06发生于安徽定远县境内的下击暴流和2007-07-25发生于江苏兴化市境内的下击暴流进行了研究分析。2003-06-06的一系列下击暴流是发生于静止型多单体风暴中,地面上存在辐合切变线,西南气流提供充足的水汽,使得下击暴流持续进行;2007-07-25的下击暴流是发生于弓状回波前部破裂的两个单体中,同时弓状回波前方的阵风锋上不断出现新生单体,对原风暴进行不断地补充,导致下击暴流连续产生。结果表明:(1)风暴单体顶高或强中心所在高度不断下降促使中层气流向下运动,引发地面下击暴流天气;(2)风暴单体与阵风锋相遇,有可能会产生下击暴流;(3)若风暴体垂直积分液态水含量(VIL)和风暴体雷达反射率因子极大值所在高度(CM)保持一个体扫(约6min)基本不变,表明风暴体已发展成熟,顶端即将崩溃、破碎,下击暴流即将产生,大约有6min的预警时间。  相似文献   
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