风振系数

摘要： 塔式定日镜是塔式太阳能光热发电站中重要的聚光设备,设计时控制荷载为风荷载。通过ANSYS有限元软件建立塔式定日镜结构的有限元模型,经过模态分析可知结构频率分布比较密集,风攻角的改变对定日镜结构的低阶模态影响不大。基于刚性模型测压风洞试验,对塔式定日镜进行风振响应有限元分析,并进行气弹模型测振试验,两者的误差在10%以内。根据有限元分析和气弹模型测振试验的结果可知,影响结构风振的模态主要是前3阶,主檩条端部位置的位移响应最大。结构设计时风振系数建议取为1.57。

摘要： 对比现行国内外架空导线风荷载设计规范,结合具体算例分析了各国规范间的差异。相对于其他国家规范,我国规范风荷载设计值偏小,这主要是风振系数的差异造成的;在部分工况下,我国规范风振系数的计算值小于1,这意味着总的风荷载低于平均风荷载。

摘要： 通信和照明合杆是一种高柔度结构,针对其顶端装有质量和挡风面积均较大的天线和灯盘、灯架等特点,提出了计算该种结构基本自振周期及风振系数的方法,可供设计这种结构物时参考。

摘要： 在大跨空间网架结构中,风荷载往往起决定作用,而风致振动是许多大跨空间网架结构在强风作用下破坏的主要原因之一,风荷载作用下结构的风振响应可通过风振系数确定。数值风洞具有成本低、周期短、效率高的优点,成为不少学者模拟风场获取结构表面风压的常用方法。进行网架辅助设计软件STADS与FLUENT软件接口程序的风振分析设计,通过STADS进行模型转换,基于大涡模拟(LES)控制FLUENT软件的风工程计算功能进行瞬态风压计算,输出并转换为节点风压时程;通过动力时程分析,得到复杂网架结构的节点风振系数,为复杂体型网架结构抗风设计提供了参考依据。接口程序还可自动加载风振系数,减少手动输入,提高工作效率。

摘要： 鉴于传统输电塔结构造型单一,针对兼顾结构美观性与周围环境协调性新型景观输电塔,采用AR模型模拟20 km/h的风速时程作用下进行风振响应分析,并把风振系数理论计算值与规范计算值进行了比较。结果表明:随着高度增加,输电塔风振系数基于软件SAP2000实际计算值与规范计算值相差较大,建议风振系数值采用理论计算值。

摘要： 对兼顾美观性及与环境协调性的110 kV弹弓型景观输电铁塔,利用SAP2000有限元软件在风荷载时程作用下进行了风振动力分析,推算出风振系数的理论计算值与规范计算值。结果表明,其风振系数总体呈现随着高度增加而增大的趋势,但在分叉后因质量和刚度突变减小而导致风振系数也突变减小;风振系数理论计算值(1.13~2.61)均大于规范计算值(1.04~1.47),均在分叉处达到最大,相差最大达到85.9%,采用规范计算值不利于结构安全,建议工程设计时采用理论计算值。

摘要： 为研究良态风与台风作用下的输电线路风振系数,以广东省国古线一铁塔为原型建立了有限元模型,采用谐波叠加法模拟了台风风场,并开展了动力分析.首先,对比了5种国内外设计规范的风振系数计算方法,发现各规范均未单独考虑台风的强脉动特性;然后,基于惯性力法获取了铁塔风振系数并揭示了塔线耦联效应的影响.最后,利用生死单元法定量评估了两种风场下输电线路的抗风性能.结果表明:台风的高湍流特性导致顺风向风振系数大于良态风对应值;导线可增大铁塔横风向基频,并使铁塔振型由单塔的弯曲型变为塔线体系的弯剪型,塔线体系横担处风振系数大于单塔;湍流度从0.14提高至0.20,临界倒塌风荷载降低约11%.因此,台风多发地区的输电塔设计应适当提高湍流度取值,必要时还应考虑塔线耦联效应.

摘要： 以国内某拟建核电站超规范矩形烟囱为研究对象,建立六种不同高宽比和长宽比结构模型,通过大涡模拟方法获取烟囱周边风压分布特性并开展了有效性验证,对比分析了六种方案下超规范矩形烟囱压力场、速度场和斯托罗哈数变化规律,总结了烟囱顶部扭转角和横风向位移的变化规律并给出风振系数取值。研究表明,超规范矩形烟囱自振频率整体近似呈对数增长趋势;烟囱顶部负压范围和阻力系数均随高宽比和长宽比的增大而减小;烟囱扭转角及其风振系数随高宽比和长宽比变化较小;烟囱横风向风振系数远大于顺风向,应以风振系数较大的横风向位移为目标考虑烟囱横风向风振。研究结果可为此类超规范矩形结构风荷载设计取值提供科学依据。

摘要： 为获得吸热塔塔架顺风向的风振响应特征,研究吸热塔风振系数的影响因素,以某钢筋混凝土吸热塔为例,采用有限元软件ABAQUS建立优化前后的吸热塔结构模型,通过时程分析方法对结构进行动力响应分析,计算结构的风振系数并与规范取值进行对比。结合吸热塔的结构特点,研究顶部集中质量、塔架体型和阻尼比取值对风振系数的影响。分析结果表明,由于未考虑吸热塔顶部附加集热器质量及高阶振型的影响,现行规范取值与数值模拟值存在一定差距,且吸热塔的体型和阻尼比等自身结构特性也会对其风振响应和风振系数计算结果产生影响。

摘要： 大跨柔性光伏支架结构因具有良好的场地适应性和经济性而得到越来越多的应用。为完善此类光伏支架结构的抗风设计方法,通过对一种可变倾角的大跨柔性光伏支架结构进行刚性模型风洞测压试验,研究了光伏组件板面的平均风压和脉动风压系数在不同风向角和倾角组合下的分布特性以及全风向角下组件的极值风压变化规律,并给出了典型风向角下的脉动风压功率谱图。在此基础上,结合光伏组件的风压分布特点,采用ANSYS有限元软件仿真研究了该种柔性支撑光伏支架的风振响应并进一步计算得到了相应的风振系数。研究结果表明:在0°和180°风向角下,平均风压系数沿来流方向梯度分布且绝对值迅速衰减;随着风向角的增大,风压系数绝对值的最大值出现位置由迎风前缘向迎风端角部附近移动;光伏板面脉动风压分布与平均风压分布趋势类似;相比结构位移响应,钢索张力响应对风速变化不敏感,顺风向和竖向位移风振系数在U=8 m/s取得极大值,其值为2.11和1.98。本文可为光伏结构的抗风设计提供参考。

摘要： 为与火/核电产业的迅速发展趋势相匹配,超过现行规范190m高度限值的超大型冷却塔陆续兴建,布置形式由单塔逐渐向双塔、四塔及群塔组合形式发展,且所处地形愈加复杂多样,塔群组合与周边环境对冷却塔结构风振系数的影响不容小视.然而规范仅给出单塔单一整体风振系数推荐取值,将其直接应用于复杂山地和塔群下冷却塔的结构抗风设计不尽合理,故系统研究复杂山地和塔群干扰下的冷却塔风振系数取值具有重要的理论和工程意义.本文以某在建210m高特大型冷却塔为工程背景，进行单塔及两组干扰工况的测压风洞试验，分析并筛选出最不利来流及布置工况，着重探讨最不利工况下复杂山地环境及群塔施扰效应对结构风振系数的影响程度，并将不同响应目标下风振系数计算结果与单塔风振系数进行对比，主要结论可为此类典型地貌下特大型冷却塔的抗风设计提供参考。

摘要： 风力机体系朝着大功率柔性化发展同时带来风敏感性突出的问题,国内外学者已展开了考虑叶片旋转、离心力效应和土-结相互作用等风振机理分析.由于作用在风力机的外部载荷主要是由风况条件决定,高风速条件下风力机将处于停机状态,叶片不同停机位置将引起风力机塔架-叶片干扰程度不同,导致塔架表面气动力分布的差异,因此针对不同停机状态下风力机塔架风振系数分布规律及取值亟待研究.

摘要： 目前中国在建和拟建的火/核电厂超大型冷却塔高度远超规范高度限值(190m)、突破世界纪录(200m),此类超大型冷却塔与中小型常规冷却塔相比有两个鲜明特点:表面三维动态风荷载效应更加显著、主体结构施工周期更长且难度更大,整体结构施工进度通常需要12～16月.以西北地区某在建超大型冷却塔(210m)为背景，结合有限元方法对比分析超大型冷却塔施工全过程子午向轴力响应风振实时变化特性，系统探讨了超大型冷却塔施工全过程风振系数沿高度和环向角度的演化规律，最终提出了以施工高度为函数的超大型冷却塔施工全过程风振系数计算公式。

摘要： 以国内某电厂超大型冷却塔为研究对象,采用刚性模型测压试验方法获得塔体表面风压时程,通过计算获得各风向角下按不同取值方法得到的干扰系数与风振系数,探讨合适的取值方法以指导设计.比较分析了最大正压干扰系数、最小负压干扰系数、力系数干扰系数及响应干扰系数的特点。结果表明：最大正压干扰系数偏小而最小负压干扰系数偏大均不宜作为设计依据,经理论推导阻力系数干扰系数无法衡量壳体响应干扰效应,而通过风压时程加载求得的响应干扰系数离散性较小且直接反映响应的干扰效应适于在设计中采用.基于确定的干扰系数和最大响应数据,将风振系数与干扰系数结合考虑,推荐采用“等效风振系数”来确定设计风荷载.

摘要： 基于作者已提出的大型冷却塔风振计算方法“一致耦合法”,结合风洞测压试验获得的表面气动力模式,分析了结构本身因素和外界干扰对强风作用下冷却塔结构风致振动的影响:对不同动力特性及阻尼比的冷却塔模型进行了风振响应背景、共振、耦合项及风振系数的精细化数值计算,初步探索了周边干扰下大型冷却塔的风振机理.发现了特征尺寸、阻尼比和周边干扰对冷却塔风振响应的影响规律,为进一步理解冷却塔结构风致振动机理,避免不利共振的产生及采取相应的控制措施提供了有益的结果.

摘要： 采用风洞试验和数值分析相结合的方法,根据随机振动理论,针对不同的风向角、不同的烟囱间距和横向支撑刚度,对自立式三管钢烟囱的风振系数进行研究,揭示了其干扰机理,得到了研究工况范围内自立式三管钢烟囱的风振系数取值建议,为该类钢烟囱抗风设计提供参考.

摘要： 采用线性滤波器法结合逆傅里叶变换模拟脉动风时程,以Davenport风速功率谱作为目标谱,验证模拟得到的脉动风时程的稳定性和准确性.通过引入单元气动阻尼,考虑流固耦合效应,对实际大跨弦支穹顶结构进行了风振响应时程分析,通过对结构响应变异系数的分析,在数值上量化结构位移和内力响应对脉动风荷载的敏感度,可用于进一步的结构分析或设计.分析结果表明该弦支穹顶结构为位移控制型结构,流固耦合效应对结构脉动的风振响应影响较大.对比了考虑或不考虑流固耦合效应情况下的风振系数.

摘要： 中国第一本自主制定的较为完整的荷载规范是TJ9-74《工业与民用建筑结构荷载规范》,这本规范规定了建筑表面的平均风压计算公式,承重结构与围护构件的平均风压均采用相同的体型系数确定风荷载.在1980年代,中国科技工作者经过大量的实测、调查、研究,以GBJ68-84《建筑结构设计统一标准》为准则,基于极限状态设计方法制定了GBJ9-87《建筑结构荷载规范》.在这本荷载规范中,考虑了结构或构件的振动效应,规定了建筑表面的风压标准值计算公式;同时,规范给出了气流分离区(负压区)围护构件"局部风压体型系数"的部分数值;其中,确定围护构件风压标准值时,未明确说明风振系数的取值.

摘要： 针对某±800kV特高压直流输电工程典型直线塔,利用ANSYS软件建立铁塔有限元模型,进行模态分析,得到该塔的自振周期和振型.找到了铁塔的薄弱部位,得到了该塔的风振系数,为计算风荷载提供了依据.

摘要： ±800kV酒泉-湖南特高压直流线路中首次使用了单回路垂直排列的酒杯直线塔,作为一种新型的杆塔型式,对其单塔进了行动力分析和风振计算.通过其阵型频率分布的特性,验证基于一阶阵型的计算理论的合理性.通过计算风振为设计提供更准确的设计依据.

摘要： 本发明涉及一种峡谷微地形条件下的输电铁塔风振系数计算方法，包括以下步骤：步骤S1:利用Google地图提取待测峡谷一定尺度的微地形，并建立网格化3Dmax地形模型；步骤S2:进行流速仿真，确定风场CFD仿真风剖面幂指数；步骤S3:构建杆梁铁塔模型,并进行模态分析，得到铁塔前三阶振型及其模态频率；步骤S4:进行脉动风速时程模拟，得到风速时程数据；步骤S5:进行铁塔风荷载计算，计算得到风荷载时程数据；步骤S6:对进行瞬态动力分析，得到铁塔各塔段位移响应均方差；步骤S7:根据得到的各塔段位移响应均方差，计算得到铁塔风振系数，并将得到的铁塔风振系数用于铁塔抗风设计。本发明实现了输电工程沿线峡谷微地形处铁塔风振系数的高精度计算。

摘要： 本发明公开了一种带悬挑横担常规单塔基于有效荷载法的风振系数简化计算方法，建立了常规单塔设计风荷载的计算模型，通过计算风振系数进而求取常规单塔设计风荷载。采用统计的影响线方法计算等效背景风荷载，确定了中间变量γB的拟合公式，推导了风振系数考虑外形变化影响的修正系数θηB。通过采用γB、θηB和相关的修正系数，推导了带悬挑横担的常规单塔的风振系数。在实际设计当中，通过风振系数的计算结果、风振系数与风荷载相关的计算公式，即可得到常规单塔的风荷载。计算步骤简单，分析横隔面、横担和钢管混凝土对输电塔风振系数的各贡献量的影响。

摘要： 本发明公开了一种考虑梯度风和混凝土质量影响的超高输电塔风振系数简化计算方法，通过将输电塔分为剩余塔身、横隔面和横担3部分，通过分别考虑3部分的影响来逐步完善输电塔设计风振系数的计算模型。通过对复杂的多重积分函数进行非线性拟合和建立剩余塔身、横担和横隔面之间的空间分布关系的简化模型，达到简化计算目的。考虑超高输电塔梯度风高度因素和钢管中混凝土作为附加质量因素，获取修正系数θb、θl和θη，推导了带悬挑横担的输电塔的风振系数设计公式。计算步骤简单且最终设计效果好。

摘要： 本发明公开了一种考虑线形与线长影响因子的悬垂绝缘子串最大风偏角及风振系数计算方法，具体为确定输电塔类型以及输电塔、导线、绝缘子串的布置方案，并获取导线物理参数、输电塔上的绝缘子物理参数；以重力和平均风荷载作用下作为导线和悬垂绝缘子串计算的初始条件，通过LRC方法确定悬垂绝缘子串风偏角的计算模型；计算得到输电塔之间导线单位面积的等效静力风荷载及其分量数据，并对应得到输电塔之间导线单位面积的等效静力风荷载及其分量分布图；计算悬垂绝缘子串的最大风偏角；计算悬垂绝缘子串的风振系数。有益效果：可以为输电线路的悬垂绝缘子串风偏角设计风荷载的修订提供参考，使设计精度高。

摘要： 本发明公开了一种基于有效荷载法的超高单塔风振系数的简化计算方法，确定超高单塔的计算参数和所处地貌；通过有效荷载法的得到风振系数的计算公式，并结合超高单塔的计算参数和所处地貌并考虑带悬挑横担并且考虑梯度风和混凝土质量影响因子的影响因素，得到风振系数，从而结合超高单塔的风载荷的计算公式对超高单塔的风荷载进行设计。有益效果：计算的风振系数误差绝对值小，从而提高了风荷载的计算精度，有效改善了超高单塔的设计效果。

摘要： 一种大跨越输电塔的风振系数确定方法及系统，包括：将大跨越输电塔的整体结构参数代入变截面悬臂梁模型的一阶自振频率及一阶固有圆频率计算式中得到一阶自振频率及一阶固有圆频率；将输电塔划分为设定数量的分段，并将每个分段的技术参数代入一阶振型系数公式计算得到每个分段的一阶振型系数；基于整体结构参数和技术参数、一阶振型系数及一阶固有圆频率，利用每个分段在一阶情况下对应的风速谱结合顺风向一阶广义位移均方根计算式，得到每个分段的顺风向一阶广义位移均方根；基于一阶振型系数、顺风向一阶广义位移均方根以及技术参数，利用一阶风振系数计算式得到每个分段的一阶风振系数。本发明提高了大跨越输电塔的风振系数的计算精度和速度。

摘要： 本发明涉及一种峡谷微地形条件下的输电铁塔风振系数计算方法，包括以下步骤：步骤S1:利用Google地图提取待测峡谷一定尺度的微地形，并建立网格化3Dmax地形模型；步骤S2:进行流速仿真，确定风场CFD仿真风剖面幂指数；步骤S3:构建杆梁铁塔模型,并进行模态分析，得到铁塔前三阶振型及其模态频率；步骤S4:进行脉动风速时程模拟，得到风速时程数据；步骤S5:进行铁塔风荷载计算，计算得到风荷载时程数据；步骤S6:对进行瞬态动力分析，得到铁塔各塔段位移响应均方差；步骤S7:根据得到的各塔段位移响应均方差，计算得到铁塔风振系数，并将得到的铁塔风振系数用于铁塔抗风设计。本发明实现了输电工程沿线峡谷微地形处铁塔风振系数的高精度计算。

摘要： 本发明公开了一种带悬挑横担常规单塔基于有效荷载法的风振系数简化计算方法，建立了常规单塔设计风荷载的计算模型，通过计算风振系数进而求取常规单塔设计风荷载。采用统计的影响线方法计算等效背景风荷载，确定了中间变量γB的拟合公式，推导了风振系数考虑外形变化影响的修正系数θηB。通过采用γB、θηB和相关的修正系数，推导了带悬挑横担的常规单塔的风振系数。在实际设计当中，通过风振系数的计算结果、风振系数与风荷载相关的计算公式，即可得到常规单塔的风荷载。计算步骤简单，分析横隔面、横担和钢管混凝土对输电塔风振系数的各贡献量的影响。

摘要： 本发明公开了一种考虑线形与线长影响因子的悬垂绝缘子串最大风偏角及风振系数计算方法，具体为确定输电塔类型以及输电塔、导线、绝缘子串的布置方案，并获取导线物理参数、输电塔上的绝缘子物理参数；以重力和平均风荷载作用下作为导线和悬垂绝缘子串计算的初始条件，通过LRC方法确定悬垂绝缘子串风偏角的计算模型；计算得到输电塔之间导线单位面积的等效静力风荷载及其分量数据，并对应得到输电塔之间导线单位面积的等效静力风荷载及其分量分布图；计算悬垂绝缘子串的最大风偏角；计算悬垂绝缘子串的风振系数。有益效果：可以为输电线路的悬垂绝缘子串风偏角设计风荷载的修订提供参考，使设计精度高。

摘要： 本发明公开了一种考虑梯度风和混凝土质量影响的超高输电塔风振系数简化计算方法，通过将输电塔分为剩余塔身、横隔面和横担3部分，通过分别考虑3部分的影响来逐步完善输电塔设计风振系数的计算模型。通过对复杂的多重积分函数进行非线性拟合和建立剩余塔身、横担和横隔面之间的空间分布关系的简化模型，达到简化计算目的。考虑超高输电塔梯度风高度因素和钢管中混凝土作为附加质量因素，获取修正系数θb、θl和θη，推导了带悬挑横担的输电塔的风振系数设计公式。计算步骤简单且最终设计效果好。