格构式高耸结构风荷载参数识别与风振响应分析

发布时间：2022-12-10 14:55

　　伴随着国家经济的快速发展,格构式高耸塔架已广泛应用于各类生命线工程。由于其具有轻质、高柔、阻尼小等主要特性,风荷载成为对其进行结构设计的主要控制荷载。由于作用于格构式高耸塔架上的风荷载形成机理较为复杂,本文在已有研究理论的基础上,结合已有的格构式高耸结构的高频测力天平和气动弹性风洞实验结果,从风致响应分析振型修正、风荷载参数识别等方面着手,进一步展开格构式高耸结构风振响应的研究。本文研究的内容主要有如下几方面:1.根据某一假想的格构式高耸结构电视塔高频测力天平风洞试验结果,在对其进行半刚性处理的基础上,用六种不同的方法分别考虑空间三维模态、非直线振型及各方向气动荷载耦合等因素,与考虑单方向一维直线振型的风致位移响应计算结果,在五个不同风向角下进行了电视塔顶部位移均方根响应的对比分析。2.根据某一假想的格构式高耸结构通讯塔的高频测力天平风洞试验结果,求出模型基底的剪力、弯矩并对其进行无量纲化处理,利用ESDU规程计算得到实际结构的基底剪力、弯矩并对其进行无量纲化;根据模型与实际结构的基底的剪力、弯矩的无量纲比值因子关系来建立线性优化函数,分别求出五个不同风向角的顺风向阻力系数和横风向升力... 

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 格构式塔架风振响应研究的方法
    1.3 格构式塔架风振响应的研究现状
        1.3.1 格构式塔架风致响应振型修正研究
        1.3.2 格构式塔架风力系数方面研究
        1.3.3 格构式塔架桅杆风致响应研究
    1.4 本文的研究意义与研究内容
第2章 考虑空间三维模态及振型修正的格构式高耸结构风振响应分析
    2.1 高频底座测力天平风洞实验
        2.1.1 实验模型
        2.1.2 模型简化
        2.1.3 风洞实验数据
    2.2 电视塔结构振型修正
        2.2.1 仅考虑单方向一维振型的风致响应振型修正
        2.2.2 考虑三维耦合振型的风致响应振型修正方法
    2.3 风振响应结果分析
        2.3.1 0°风向角下电视塔顶部位移均方根计算
        2.3.2 30°风向角下电视塔顶部位移均方根计算
        2.3.3 45°风向角下电视塔顶部位移均方根计算
        2.3.4 60°风向角下电视塔顶部位移均方根计算
        2.3.5 90°风向角下电视塔顶部位移均方根计算
        2.3.6 各工况结果对比
    2.4 章节小结
第3章 格构式高耸结构风荷载参数识别
    3.1 风荷载基本理论
        3.1.1 平均风
        3.1.2 脉动风
    3.2 格构式高耸结构风振响应计算基本理论
        3.2.1 格构式高耸结构风荷载计算方法
        3.2.2 格构式高耸结构风振响应计算方法
    3.3 通讯塔高频底座测力天平风洞实验
        3.3.1 通讯塔风洞实验模型
        3.3.2 模型简化
        3.3.3 风洞实验数据处理
    3.4 通讯塔风力系数优化
        3.4.1 通讯塔风力系数计算
        3.4.2 通讯塔风力系数优化方法
    3.5 本章小结
第4章 格构式桅杆结构动力风致响应对比分析研究
    4.1 桅杆结构气弹模型风洞试验简介
        4.1.1 桅杆结构气弹模型风洞实验无量纲相似比
        4.1.2 桅杆结构气弹模型风洞实验的腿柱相关参数
        4.1.3 桅杆气弹模型风洞实验的测试工况
    4.2 桅杆结构模型
    4.3 桅杆结构风荷载计算
        4.3.1 桅杆结构脉动风速时程模拟
        4.3.2 桅杆杆身风荷载计算
        4.3.3 缆绳风荷载
    4.4 桅杆风振响应时程分析
        4.4.1 桅杆结构SAP2000模型建立
        4.4.2 桅杆结构风振响应时程分析方法
    4.5 桅杆结构风致响应对比分析
        4.5.1 桅杆结构顺风向位移响应结果对比
        4.5.2 桅杆结构顺风向弯矩响应结果对比
    4.6 本章小节
第5章 结论与展望
    5.1 本论文主要工作概述
    5.2 展望
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]桅杆结构风振系数计算方法研究[J]. 邓洪洲,张利,庞金来.  特种结构. 2017(02)
[2]多回路高压输电塔典型横担结构风力系数风洞试验研究[J]. 张庆华,马文勇.  振动与冲击. 2016(16)
[3]遮挡型格构式塔架风力特性试验研究[J]. 李正良,刘欣鹏,晏致涛,肖正直,俞登科.  振动与冲击. 2015(11)
[4]基于高频天平测力试验的特高压输电塔等效风荷载研究[J]. 肖正直,李正良.  电网技术. 2011(05)
[5]广州新电视塔模型测力风洞试验及风致响应研究Ⅱ:风致响应分析[J]. 周晅毅,顾明,朱乐东,黄鹏,潘汉明.  土木工程学报. 2009(07)
[6]高压输电塔线体系抗风设计风洞试验研究[J]. 赵桂峰,谢强,梁枢果,李杰.  高电压技术. 2009(05)
[7]格构式塔架风力特性试验研究[J]. 张庆华,顾明,黄鹏.  振动与冲击. 2009(02)
[8]典型输电塔塔头风力特性试验研究[J]. 张庆华,顾明,黄鹏.  振动工程学报. 2008(05)
[9]格构式塔架三维动力风荷载的风洞试验研究[J]. 梁枢果,邹良浩,赵林,葛耀君.  空气动力学学报. 2007(03)
[10]半刚性模型风洞试验荷载谱的处理方法[J]. 邹良浩,梁枢果.  实验流体力学. 2007(03)

博士论文
[1]格构式塔架结构基于线性与几何非线性分析的抗风优化设计方法研究[D]. 吴本刚.广州大学 2016
[2]超高层建筑结构风效应的现场实测与风洞试验研究[D]. 徐安.华南理工大学 2016

硕士论文
[1]基于SAP2000的大型结构可靠度分析[D]. 于忠翰.大连理工大学 2013
[2]桅杆结构杆件损伤识别原理[D]. 彭琦.武汉理工大学 2007



本文编号：3716955