定日鏡和幕墻結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能研究.pdf

1、中國已建成的幾個定日鏡曾經(jīng)發(fā)生過不同程度的風(fēng)致破壞現(xiàn)象，亟待按照中國的實際情況對定日鏡結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)問題進(jìn)行系統(tǒng)全面的理論和試驗研究，獲得符合中國具體情況的定日鏡設(shè)計風(fēng)荷載參數(shù)，提出符合實際的風(fēng)致響應(yīng)計算方法，制定符合中國國情的設(shè)計準(zhǔn)則和控制標(biāo)準(zhǔn)，以滿足中國塔式太陽能熱發(fā)電站的發(fā)展的需要。本文結(jié)合延慶亞洲首座MW級太陽能塔式熱發(fā)電站的定日鏡抗風(fēng)研究工作，以中科院電工所的定日鏡為原型，進(jìn)行一系列研究工作，取得了以下的研究成果：
　　(1

2、)提出了定日鏡結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的確定方法：
　　通過對于定日鏡的風(fēng)洞模型試驗、理論分析和數(shù)值模擬研究，獲得了定日鏡風(fēng)壓分布的規(guī)律和特征，確定定日鏡結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載及計算公式，并對公式中的參數(shù)取值進(jìn)行了深入分析，研究了定日鏡結(jié)構(gòu)的脈動風(fēng)壓特性，將慣性風(fēng)荷載法、多階模態(tài)力法和時域分析法引入到等效風(fēng)荷載的計算中，為定日鏡的抗風(fēng)設(shè)計提供了基本的風(fēng)荷載參數(shù)。
　　(2)建立了定日鏡結(jié)構(gòu)風(fēng)致響應(yīng)的計算方法：
　　在風(fēng)洞試驗、數(shù)值模擬研究的基

3、礎(chǔ)上，對定日鏡風(fēng)致風(fēng)振位移響應(yīng)進(jìn)行頻域分析，基于Davenport譜推導(dǎo)了順風(fēng)向風(fēng)致響應(yīng)公式，并通過風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù)擬合脈動風(fēng)壓歸一化自譜，計算了風(fēng)致響應(yīng)，并用時域計算結(jié)果進(jìn)行驗證，建立了定日鏡風(fēng)振位移的簡化計算方法和鏡面板撓度變形的分析計算方法。
　　(3)解決定日鏡抗風(fēng)的關(guān)鍵問題：
　　在風(fēng)洞試驗、數(shù)值模擬研究的基礎(chǔ)上，對鏡面板開縫時的狀況進(jìn)行了研究，分析五種分隔縫寬度對定日鏡受力、鏡面板風(fēng)壓分布、結(jié)構(gòu)動力特性和風(fēng)致響應(yīng)的影

4、響。通過分析給出定日鏡結(jié)構(gòu)有利于抗風(fēng)的停放姿態(tài)，供定日鏡使用時采用。進(jìn)行了定日鏡結(jié)構(gòu)動力優(yōu)化研究，通過建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了定日鏡用鋼量極小化的優(yōu)化分析，提出了優(yōu)化措施。
　　幕墻玻璃風(fēng)致?lián)p壞現(xiàn)象在國內(nèi)外時有發(fā)生，本文通過構(gòu)建玻璃幕墻風(fēng)效應(yīng)的試驗裝置，進(jìn)行了幕墻結(jié)構(gòu)的風(fēng)壓撓度分析和幕墻玻璃的風(fēng)致應(yīng)力分析，提出了玻璃幕墻風(fēng)效應(yīng)的計算和分析方法。取得了以下的研究成果：
　　(1)提出了新的幕墻風(fēng)致響應(yīng)分析方法：
　　

5、通過試驗，對幕墻框架撓度變形、不可開啟玻璃面板撓度變形、可開啟玻璃面板撓度變形、玻璃面板風(fēng)致應(yīng)力等分別進(jìn)行了研究，分析了負(fù)壓作用下的窗鎖的拉伸變形，對比研究了中空幕墻玻璃迎風(fēng)面應(yīng)力和背風(fēng)面應(yīng)力，分析了玻璃面板不同位置點處的應(yīng)力，對比分析了不可開啟玻璃幕墻面板應(yīng)力和可開啟玻璃幕墻面板應(yīng)力，通過對撓度變形和風(fēng)致應(yīng)力的一系列綜合研究，進(jìn)而提出了新的玻璃幕墻風(fēng)致響應(yīng)的分析方法。
　　(2)提出了新的玻璃幕墻風(fēng)效應(yīng)的理論分析方法：