文档介绍：2
2
国外建材科技 2008 年第 29 卷第 1 期
Π
塔架结构的脉动风荷载数值模拟及响应
王耀宏
(中煤国际工程集团武汉设计研究院建筑分院,武汉 430064)
摘要: 脉动风荷载数值模拟是进行风荷载响应分析的基础。采用三角级数法对脉动风荷载进行了模拟,并借助
有限元分析软件,对风荷载作用下塔架结构的动力时程响应及频谱特征进行了分析。
关键词: 塔架结构; 脉动风荷载; 模拟
Π
Fluctuating Wind Load Numerical Simulation and Response Analysis
of the Tower Structure
W A N G Yao hong
(Wuhan Design and Research Institute of Sinocoal International Engineering Group ,Wuhan 430064 ,China)
Abstract : Numerical simulation of turbulent wind load is the basis of the analysis for wind load response. In this paper ,
by using the trigonometric series method the history curve of turbulent wind load is simulated , and response and frequency
characteristics is analyzed.
Key words : tower structure ; fluctuating wind load ; simulation
对于输电塔架结构来说,风荷载是最常见的外 x 2
S v ( n) = 4 KV 10 2 4 3 (1)
部水平荷载。在结构上主要作用有顺风向的平均风 n (1 + x )
荷载和脉动风荷载及横风向的尾流旋涡干扰。由于式中, K 为反映地面粗糙度的系数,其取值参照相
该文的损伤指标值为风荷载时程响应的方差,平均关文献论述, x 和 n 按下式计算
1200 n ω
风荷载作为静风荷载,方差可以忽略,因此仅仅分析 x = n = (2)
V 2 2π
脉动风荷载的响应特性。 10
V 10 为离地 10 m 高度处的平均风速。
1 脉动风压的功率谱密度函数和脉动根据脉动风压和脉动风速的关系,可以导出用
风压系数脉动风压方差表示的规格化的脉动风压自功率谱密
度函数
大量的脉动风实测记录的样本时程曲线统计分 2
Sω( y , z , n) = σ( y , z) S ( n) (3)
析表示若将平均风部分去掉脉动风速本身可以用 wf f
, , 2
2 V 10
零均值的高斯平稳随机过程来模拟,且具有明显的式中,σwf = 24 kw 2 为脉动风压方差; S f ( n) =
V
各态历经性。为了定量地描述脉动风,采用加拿大 2
2 x
为规格化风速功率谱; w ( z ) 为平均