窄基塔随机风致振动响应及风振系数研究

小根开塔(窄基塔)是输电线路一种新塔型,属于风敏感结构,风与结构的相互作用十分复杂,风荷载常常是设计的主要控制荷载。本文以某一220 kV同塔双回路直线窄基塔为工程背景,建立了详细的有限元计算模型,获得了结构的自振动力特性。在考虑节点风荷载空间相关性的基础上,利用Kaimal谱对结构的风荷载进行了准确的数值模拟。结合动力时程积分法,计算得到了结构的风致振动响应时程。研究了结构位移平均值、位移均方根值和加速度均方根值的分布特点,同时分析了结构各层的荷载风振系数和位移风振系数,并与我国规范进行了对比。通过研究,揭示了窄基塔的风致振动特性,结果可作为窄基塔结构抗风设计的参考。     

输电铁塔强风荷载模型及设计规范比较研究

为研究输电铁塔在强风荷载和设计风速作用下响应的区别,以某110k V线路直线型铁塔为研究对象,用ANSYS软件建立输电塔有限元数值模型。模拟龙卷风和常规风的风场结构。按照设计规范规定的风荷载计算公式,将风速场转化为风荷载并施加到输电塔有限元模型上,计算结构响应。计算在60°风向角时,EF1、EF2级龙卷风和与设计风速大小相同的常规风作用下输电塔结构的静力响应。通过比较可以看出,按照规范中的设计风速(26.5m/s)进行输电塔设计有一定合理性,但不能满足EF2级及以上级别龙卷风的抗风要求;应提高设计风速大小以满足输电铁塔稳定性要求。     

GIS工程设计结构在风载荷作用下的计算分析

风载荷是许多大型结构设计考虑的因数之一,如在高楼、电视塔等大型高耸结构和大跨距结构的设计中必须考虑侧向风荷载的影响。结构抗风设计的合理与全面与否是工程安全的重要因素,因此,风致结构振动响应分析越来越受到国内外专家、学者及工程技术人员的重视。本文以550kV交流输电工程某GIS变电站为例,根据该地区的实际环境情况以及电站结构特点,通过对风载荷条件进行分析计算。验证了此超高压电站结构设计的安全性。     

输电塔静力风载响应研究

输电塔是输电线路的支撑体,风荷载是输电塔的主要荷载,风荷载作用下输电塔的安全性极其重要。本文对其开展研究,深入分析和探讨了输电塔在静力风载作用下的响应,发现:攻风角为0°、45°、60°、90°时,输电塔的位移与输电塔的高度呈正相关关系;攻风角为45°~60°时输电塔的位移较大;输电塔杆件承受的最大压力均大于最大拉力;攻风角为60°时的压力和拉力均最大;攻风角为0°和90°时受力面上的轴力较小,而对应面上的轴力很大;攻风角为45°和60°时一条对角线上的主材受力较大,另一条对角线上的主材受力相对较小。研究对于输电塔加固处理和指导输电塔的设计安装以避免灾害的发生均具有重要参考价值。     

Q420双拼角钢输电塔腿稳定承载力的全尺寸试验研究

Q420双拼角钢是输电塔构建的重要材料,它的稳定承载力决定着输电质量。当Q420双拼角钢输电塔腿达到极限时,输电塔腿就易变形,遭破坏性强。提出利用有限元来求取Q420双拼角钢输电塔腿的稳定承载力的方法。首先利用有限元进行屈曲分析,分析Q420双拼角钢输电塔腿开始变得不稳定时的临界荷载和屈曲模态输电塔腿发生屈曲响应时的特征形状,确定输电塔腿承载力临界状态,然后通过承载力临界状态,确定稳定承载力,通过实验60度和90度大风对Q420双拼角钢输电塔腿稳定承载力的影响完成Q420双拼角钢输电塔腿稳定承载力研究。仿真实验证明,这种方法有效计算出Q420双拼角钢输电塔腿稳定承载力,对Q420双拼角钢输电塔腿推广起积极作用。     

张拉膜结构振型选择及风荷载计算

张拉膜结构是一种典型柔性结构,现行荷载规范中考虑风振影响时,基于高耸和高层结构进行简化研究,并不一定适用于张拉膜结构。本文依据等效风荷载研究现状,针对张拉膜结构风致动力响应和等效风荷载计算做了一些研究。对平均风作用下的平面张拉结构进行随机振动分析,并与考虑流固耦合作用的数值模拟结果进行了比较,结果表明,随机振动研究方法适用于对张拉膜结构进行振型选择,此方法针对风荷载的计算也有一定的安全度,可以满足设计的需要。     

单面开孔结构表面风压变化规律的数值计算研究

人们审美观的不断变化和对大型通透空间的需求,催生了造型各异的开孔结构.建筑设计的丰富多彩为结构工程师的结构设计带来了诸多难题.对于体型复杂的空间结构而言,风荷载是控制荷载之一.在进行结构设计的过程中,由于受到现行技术条件的限制,往往得不到准确的风荷载.设计人员只根据经验对风荷载做估算.因此,研究了开孔结构的风致内压问题,研究不同攻角、方向的风作用下单面开孔结构表面压力变化规律,以供设计人员参考.     

斜拉索的风致振动形态及减震措施分析

斜拉索是斜拉桥的关键部位和主要承载部件。索的大柔度、小质量和小阻尼等特点,极易在风、雨、地震及交通等荷载作用下发生振动,拉索长时间的大幅振动对结构耐久性的影响己成为斜拉桥发展和运营中的严峻课题。对斜拉索的风致振动形态进行了分析,并阐述了一些常用的减震措施,为今后的进一步研究提供了基础。     

东北地区多层建筑墙体外表面围护结构抗风设计

建筑结构的规范中没有给出复杂建筑物风荷载的局部系数,该类的建筑物风荷载需要利用风洞试验进行确定。提出基于风洞试验的多层建筑的围护结构的抗风设计方法,将规范中的阵风系数和局部的系数乘积进行修改成局部系数与脉动的风压系数的极值之和形式,可称为风压的系数极值。提出的多层建筑的围护结构设计的抗风计算的方法既适用迎风面的围护结构,同时也适用于气流分离的围护结构设计的计算。在脉动的风压系数的极值计算中,对气流分离的非正态的风压时程特性,采用非正态的峰值因子的简化计算,确定非正态的风压时程峰值的因子。与实例进行相结合,通过风洞的试验方法对多层建筑的围护结构进行设计的过程中,依据规范对围护设计的风压进行证明,说明,本文设计的围护结构能提高建筑的安全性。     

输电线路导线覆冰舞动机理的讨论与研究

通过物体的流体将引起颤动、卡门涡和驰振三种振动。其中卡门涡、驰振是输电导线中两种常见的振动。其特性是由空气中对流的速度和导线的结构决定。驰振在输电导线中特称舞动。