北京機場新塔臺結構風洞試驗研究及應用.pdf

1、本文以北京機場新塔臺為工程背景，對高聳塔臺結構在風荷載作用下的抗風性能進行研究。 1)北京機場新塔臺結構氣彈模型測振試驗研究以北京機場新塔臺為原形進行了1/60氣彈模型測振試驗，對其在風荷載作用下不同高度處的加速度時程進行研究，得出加速度均方根沿塔臺高度變化的曲線，對其順風向加速度響應在時域范圍內有所了解。 2)北京機場新塔臺結構剛性模型測壓試驗研究借助1/80剛性模型測壓試驗，得出風壓系數隨塔臺高度變化的規(guī)律，并求得均

2、方根升力系數。在前人研究的基礎上，結合剛性模型測壓試驗數據，提出了均方根升力系數的變化規(guī)律，從理論方面對正八邊形高聳塔臺的橫風向風振進行研究，并對其振動機理進行探討。 從結構阻尼理論出發(fā)，根據能量守恒原理，推導了由鋼筋混凝土和鋼結構組成的組合高聳結構的整體阻尼比。 3)北京機場新塔臺結構風振響應計算機模擬采用有限元程序建立了北京機場新塔臺的三維有限元模型，并通過輸出剛度矩陣與質量矩陣的方法建立了具有三維有限元模型力學性能

3、的二維多自由度體系。計算表明二維多自由度體系與三維有限元模型的前五階自振周期(x方向)誤差均在4.6％以內。采用快速傅立葉變換法(FFT)編制了風荷載模擬程序，實現了隨機風場的計算機仿真，仿真得到了16維脈動風荷載時程樣本。用Wilson-θ法對其進行了動力響應分析。計算結果表明，在風荷載作用下，塔臺能滿足規(guī)范和正常使用的要求。 最后對北京機場新塔臺在風荷載作用下的性能進行總結，提出此類高聳結構在抗風設計中應注意的問題，為工程實