威海之星觀光塔順風(fēng)向抖振響應(yīng)時程分析.pdf

1、高聳結(jié)構(gòu)是一種特殊的結(jié)構(gòu)形式，具有高度高、重量輕、剛度小、外形細(xì)長等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力、通訊、廣播電視等領(lǐng)域。高聳結(jié)構(gòu)的外形特征決定了風(fēng)荷載是其控制荷載，隨著需求的提高和技術(shù)的進(jìn)步，高聳結(jié)構(gòu)日益向著更高、更輕、更柔的方向發(fā)展，使得對風(fēng)荷載的敏感性進(jìn)一步增強(qiáng)。由紊流風(fēng)引起的結(jié)構(gòu)抖振響應(yīng)顯得更為重要。 抗風(fēng)分析方法一般可分為頻域法和時域法。頻域抖振分析通常將大氣紊流作為平穩(wěn)隨機(jī)過程，根據(jù)已有風(fēng)速譜，考慮結(jié)構(gòu)的傳遞函數(shù)，最后得到抖振

2、響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)量。時域分析能模擬時間歷程，同時考慮結(jié)構(gòu)的非線性、風(fēng)荷載相關(guān)性的影響。 由于本文沒有現(xiàn)場實(shí)測的風(fēng)速譜，無法采用頻域法進(jìn)行分析。所以時域分析方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的風(fēng)致抖振是比較合適的。本文主要做了如下工作： 1．根據(jù)高聳結(jié)構(gòu)所處風(fēng)場特點(diǎn)，利用諧波合成法模擬脈動風(fēng)速時程，同時考慮了脈動風(fēng)的空間相關(guān)性。FFT技術(shù)的引入，也極大地提高了模擬運(yùn)算效率。此外，還對不同功率譜計(jì)算所得脈動風(fēng)速的參數(shù)進(jìn)行對比，選擇更適合高聳結(jié)構(gòu)的功率譜

3、。 2．以Davenpon理論為基礎(chǔ)，建立抖振力模型。在時域內(nèi)計(jì)算了結(jié)構(gòu)的順風(fēng)向動力響應(yīng)，計(jì)算了結(jié)構(gòu)的阻尼，分別考慮了平均風(fēng)荷載和抖振力對結(jié)構(gòu)響應(yīng)的貢獻(xiàn)。將計(jì)算結(jié)果和風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。 3．為了研究高聳結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)作用下的振動特性，本文對威海之星觀光塔進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)研究。根據(jù)相似原理設(shè)計(jì)制作了氣彈模型，在均勻流場中測定了模型的氣動力系數(shù)，在風(fēng)洞中模擬了大氣邊界層流場，在紊流流場中測定了模型振動響應(yīng)，并將試驗(yàn)結(jié)果