风载作用下塔设备的挠度计算

应用数值计算软件ＳＩＧＹ和简化公式计算了５台安装在不同地区的塔设备在风载作用下的挠度。计算结果表明塔设备在设计基本风压下顺风向的挠度大于横风向诱导共振挠度。按照各种现行标准对挠度的控制要求，５台塔设备的刚度均不合格。     

利用人工植林削减古塔风荷载的风洞试验

高耸古木塔是世界建筑文化遗产的重要组成部分,也是中国古代木建筑的典范。外部风荷载作用是影响古木塔结构安全的重要因素,人工植林可改变古木塔的风场环境,实现削减风荷载作用并缓解风致结构损伤的目的。本文开展了古木塔的风洞试验研究,验证了人工植林技术削减古木塔风荷载作用的可行性。以中国山西应县木塔为原型设计并制作了1：50的大比例刚性木塔模型,开展了在树木遮挡下木塔的风洞试验,考察了木塔的表面风压分布特征。同时,计算了不同树木高度,树木距木塔距离和树木布置宽度等条件下木塔的层间力与层倾覆弯矩,并分析了基底剪力与弯矩的减小率。试验结果表明,在遮挡高度范围内,人工植林可有效减小木塔表面风压。同时在高于遮挡范围的侧风面与背风面,树木也会一定程度地降低木塔表面风压。人工植林树木高度是影响木塔风荷载削减效果的关键条件,树木越高风荷载减小效果越好。分析表明,人工植林应选择高大乔木,并布置在距木塔较近的区域,且树木布置宽度应尽量宽。本文通过风洞试验验证了利用人工植林削弱高耸古木塔的风压与风荷载的可行性,提供了缓解高耸古木塔风荷载作用及风致损伤的新思路,可为高耸古木塔的结构保护提供技术选择。     

大型冷却塔塔群效应的研究与探讨

风荷载对单个冷却塔的影响与集中布置的冷却塔影响有不容忽视的差异,通过冷却塔模型测压实验,研究实验满足的相似条件、塔表面的雷诺数效应模拟以及塔表面的风压分布的特征.在考虑群塔效应及在周围复杂建筑物场地条件下,提出实验条件、实验方法,得出群塔相对于单塔的风压影响系数.依据模型实验及研究成果,对群塔中心距按1.5d、1.8d及2.0d布置分别进行比较,优化总平面布置间距,并总结了群塔效应对冷却塔结构设计的影响.     

大型冷却塔双塔组合表面风压干扰效应试验

针对圆截面双曲线冷却塔双塔组合展开刚体模型测压风洞试验,研究双塔在不同间距不同来流方向下的表面动静态风压分布情况.通过与单塔刚体模型测压试验结果进行对比,分析双塔组合风压干扰因子和等效风荷载比例系数随塔距及风向角的变化关系.同时,对双塔在几种典型布置形式下的表面动静态风压分布和绕流状态进行了深入的分析.研究发现:即使塔...     

群体烟囱风压分布规律的数值模拟

针对火力发电厂烟囱群之间的风干扰效应,应用数值风洞方法完成了任意风向角下烟囱静态风压分布的测定,并求解了风压分布系数。结果表明,相对于单个烟囱,由于烟囱群的风干涉效应导致烟囱群中风压分布异常复杂,具体表现为受扰烟囱风压极值的改变及正负风压分布区的偏移变化,为进一步研究烟囱群风荷载相互干扰对体型系数的影响及改变打下了基础.     

低层双坡房屋屋面风荷载的数值研究——坡角和高宽比影响的分析

为探讨屋面坡角和房屋高宽比对低层双坡屋面房屋的屋面风荷载的影响，采用数值模拟方法并结合足尺模型测试的验证，对一系列具有不同坡角和高宽比情况的双坡屋面房屋的屋面风压分布进行了参数分析.利用基于Reynolds时均方程和可实现的k-ε湍流模型的模拟方法，得到了不同几何外形的屋面平均风压的分布曲线，总结了屋面平均风压系数随高宽比、坡角变化的基本规律.结果表明,随着屋面坡角的增大，迎风屋面的风压绝对值趋于减小，背风屋面则趋于增大，推荐坡角为15°～25°；屋面风压随房屋高宽比的增大而增大.     

渗风计算中的风压系数影响因素分析

引用有关资料的风洞实验数据,采用参数方法分析风压系数的内个主要影响因素：风速指数α,,风入射角anw,建筑平面密度pad ,相对建筑高度比rbh,迎风面宽高比far, 侧面宽高比sar,建筑上某一点的相对垂直位置zh和相对水平位置xl等,并采用多元线性回归方法拟合出风压系数与各影响因素的回归方程,由实验结果和数学方法分析都得出结论：zh,α,far,anw对风压系数影响效果显著, xl,rbh和sar对风压系数影响效果不显著。α     

塔结构风振反应最大值分布的统计分析

提出了塔结构风振支应最大值分布的统计分析方法，文中依随机过程模拟理论建立了多维人造脉动风样本的产生方法，通过结构风振反应峰值概率分布函数的统计分析就可算得塔结构的抗风动力可靠性。     

超高层建筑施工脚手架连墙件风载作用分析

目的研究风荷载对扣件式钢管脚手架连墙件的影响参数和计算方法,为超高层建筑施工脚手架连墙件合理设计提供参考.方法按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定,结合工程实例,对超高层建筑施工脚手架风压标准值,风压随建筑物高度变化系数,风振系数等进行计算分析,选取合理的计算参数.结果得出实用、合理的风载作用体型系数计算中的挡风系数计算方法及实用的高度变化系数,给出风振系数的算法及单个连墙件水平风压标准值.结论超高层建筑施工脚手架连墙件合理设计的风振作用应根据施工情况具体分析,在依据《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)基础上增加风振系数.     

基于ABAQUS的焦炭塔风载荷分析

风载荷是一种随机载荷,能够引起焦炭塔的振动。为研究风载荷对焦炭塔强度的影响,利用ABAQUS对焦炭塔进行了风载荷的动态分析,考察了载荷加载过程与卸载之后结构的动态响应。结果表明,在风压作用下,最大节点位移出现在塔体顶部,最大值为0.79mm,最大应力出现在裙座固支端附近的节点处,最大值为3.26MPa,不会引起结构的失效;在加载与卸载后的一段时间内,结构沿载荷作用方向产生频率为10Hz的振动,在外载作用下容易引起结构的共振,造成结构的破坏失效。因此,在焦炭塔的设计及运行中必须充分考虑。     

塔式起重机塔身和起重臂的风载荷特征分析

定义风载荷系数表达式,完成塔机在均匀风场和B类风场下12个风向角的计算流体力学（CFD）数值计算,得到塔身和起重臂的体型系数、角度风系数和风压高度变化系数,并与国内外规范进行对比.结果表明：不同风向角下,塔身横风向风载荷可以忽略,而起重臂的横向风载荷必须考虑;塔身角度风系数计算方法与欧洲钢结构设计规范一致,但与我国起重机设计规范相差较大,建议以欧洲规范定义塔身角度风系数;塔身和起重臂角度风系数对风场特征不敏感;塔机气动外形的影响使得风压高度变化系数在不同风向角下不一致并表现出放大效应.塔机抗风设计可参考风载荷系数参数特征.     

动臂塔机非工作状态风载荷加载方式

目的研究非工作状态风载荷的不同加载方式对柔性附着动臂塔式起重机的影响．方法依据相关规范对风载荷定义的不同,采用不同的加载方式,对动臂塔式起重机进行静力分析,对结果进行比较;分析（（GB／T3811—2008起重机设计规范》中风压高度变化系数等因素对非工作状态风载荷的影响．结果计算出的吊臂非工作状态最大风栽荷比依据《GB／T13752—92塔式起重机设计规范》计算的非工作状态风载荷增大2倍多,应力增大了22．8％,位移增大了1倍多．结论《GB／T3811—2008起重机设计规范》定义下的非工作状态风载荷对塔式起重机强度、刚度和稳定性影响更大;风压高度变化系数是非工作状态风载荷的重要影响因素．     

风雨下考虑偏航效应风力机流场及气动载荷

为了研究狂风暴雨环境中大型风力机在复杂工况下的流场特性和气动性能,以南京航空航天大学自主研发的5 MW风力机塔架-叶片体系为例,采用计算流体动力学（CFD）技术开展最不利叶片停机位置下考虑6个偏航角（0°、5°、10°、20°、30°和45°）影响的风力机风场模拟,添加离散相模型（DPM）开展风-雨耦合同步迭代计算,对比研究不同偏航角对风力机周围风场和雨场特性的影响规律. 建立不同偏航角下的风-雨等效压力系数新模型,给出相应的公式,针对风雨作用下的不同偏航角工况塔架和叶片表面等效压力系数进行系统分析. 研究结果表明,附加雨荷载效应对该类风力机叶片迎风面和塔架迎风面两侧各40°区域内压力的影响不容忽视.     

基于杆件荷载的角钢输电塔风荷载体型系数计算

介绍JEC总计法和Simon总计法,制作某工程常用角钢输电塔的节段模型,在14%湍流度的均匀湍流场中进行测压风洞试验,获得迎风面和背风面主材、斜材及辅材杆件的风压系数.结果表明：与试验结果相比,JEC总计法中的长细比修正系数取值偏小约15%,背风面杆件风荷载折减系数取值总体偏大约4%;Simon总计法中的背风面杆件风荷载折减系数与试验吻合较好,但迎风面杆件体型系数较试验结果偏小约10%.基于风洞试验结果优化JEC总计法中参数的取值,提出改进总计法,由此计算得到的体型系数与试验结果以及美国规范均吻合良好.     

气体吸收传质系数的研究

用吸收塔研究了氨—空气在水中的吸收过程。塔内径75mm,内装直径8mm 的拉西环,填料层高度为150mm,气体中氨的浓度低于10%(体积)。吸收温度和压力分别为20℃和1atm,依据实验数据,得到了体积吸收系数的经验公式。     

大型双曲冷却塔内表面风荷载的数值模拟

为了获得大型冷却塔的内表面风压,应用CFD数值模拟方法进行计算,分别采用可实现的κ-ε湍流模型和多相流模型计算由外风场作用和冷热空气自循环系统产生的内压,并分析这2种内压沿高度和纬度的分布规律,进行2种内压的合成计算,最后给出冷却塔内压的建议值.计算结果表明:外风场作用产生的内压随高度和纬度变化明显,自循环系统产生的内...     

风偏角与杆塔结构对500kV同杆双回线路绕击耐雷性能的影响

分析500kV双回输电线路的绕击耐雷性能,对EGM进行了改进。在计算过程中为考虑风的影响,引入风偏角;同时引入了雷击避雷线与雷击地面击穿强度比值随杆塔高度h变化的系数β。用暴露弧法计算每根导线绕击跳闸率,以暴露弧为0时对应的雷电流作为雷电的最大绕击电流,并分析了风偏角、杆塔结构等因素对500kV双回输电线路各导线绕击跳闸率的影响。结果表明,风偏角增大,绕击跳闸率增大;总绕击跳闸率随避雷线横担增长而减小;各导线绕击跳闸率与杆塔结构间的关系复杂,需具体计算分析。理论分析和计算验证了该方法的实用性和有效性,具有一定的工程指导意义。     

兆瓦级太阳能热气流发电站风荷载的数值模拟

针对发电功率为100 MW的太阳能热气流发电系统进行几何尺寸设计,运用计算流体力学(CFD)方法对兆瓦级太阳能热气流发电站的平均风荷载进行数值模拟,得到烟囱和集热棚内、外风场和风压分布规律.根据风工程理论计算烟囱表面的压力系数和风载体型系数,与规范中圆截面构筑物的体型系数以及相关结构的风洞试验值进行比较.结果表明,模拟值与规范值基本吻合,这说明运用CFD方法对超高耸结构进行风荷载模拟是可行的.绘制体型系数曲线,研究烟囱沿圆周方向和高度方向平均风荷载的分布规律,结果表明,圆截面高耸结构的体型系数随高度的增大而减小.