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超大型冷却塔风荷载时程响应及动力抗风性能分析

贾明明 李志平 吕大刚 侯宪安 郎路光

贾明明, 李志平, 吕大刚, 侯宪安, 郎路光. 超大型冷却塔风荷载时程响应及动力抗风性能分析[J]. 工程力学, 2019, 36(S1): 118-124. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.05.S021
引用本文: 贾明明, 李志平, 吕大刚, 侯宪安, 郎路光. 超大型冷却塔风荷载时程响应及动力抗风性能分析[J]. 工程力学, 2019, 36(S1): 118-124. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.05.S021
JIA Ming-ming, LI Zhi-ping, LÜ Da-gang, HOU Xian-an, LANG Lu-guang. ANALYSIS OF WIND PRESSURE TIME-HISTORY RESPONSE AND WIND RESISTING PERFORMANCE FOR SUPER LARGE COOLING TOWER[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(S1): 118-124. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.05.S021
Citation: JIA Ming-ming, LI Zhi-ping, LÜ Da-gang, HOU Xian-an, LANG Lu-guang. ANALYSIS OF WIND PRESSURE TIME-HISTORY RESPONSE AND WIND RESISTING PERFORMANCE FOR SUPER LARGE COOLING TOWER[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(S1): 118-124. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.05.S021

超大型冷却塔风荷载时程响应及动力抗风性能分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.05.S021
基金项目: 国家自然科学基金项目(51678209);中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司科技研发项目(2013HIT).
详细信息
    作者简介:

    贾明明(1978-),男,内蒙人(蒙古族),副教授,博士,从事结构工程研究(E-mail:jiamingming@hit.edu.cn).李志平(1986-),男,江西人,博士生,从事混凝土结构研究(E-mail:306148392@qq.com);侯宪安(1973-),男,山东人,教授级高工,工程硕士,从事能源工程结构设计(E-mail:47064690@qq.com);郎路光(1989-),男,山东人,硕士生,从事冷却塔结构研究(E-mail:253700495@qq.com).

    通讯作者: 吕大刚(1970-),男,黑龙江人,教授,博士,博导,从事结构安全与工程力学(E-mail:ludagang@hit.edu.cn).
  • 中图分类号: TU311.3

ANALYSIS OF WIND PRESSURE TIME-HISTORY RESPONSE AND WIND RESISTING PERFORMANCE FOR SUPER LARGE COOLING TOWER

  • 摘要: 采用风洞实验测试和人工生成的方法分别获取某电厂220 m高超大型冷却塔达文波特风压时程数据,并基于国内规范和特征值屈曲建立了结构模型,采用有限元计算方法分析了风荷载动力抗风特性,并对结果进行了对比分析。结果表明:人工生成风压时程结构响应大于风洞实验实测风压响应,人工生成风压时程作用下整体位移和所提取单元各层壳应力均有较大幅度的波动,总体应力状态远低于混凝土强度设计值;在动力风荷载作用下,结构变形最大位置位于迎风面塔体喉部,应力最大位置位于迎风面塔体下部;基于特征值屈曲建立的结构模型整体变形大于国内规范建立模型变形值。研究成果可为超大型冷却塔表面风荷载取值和相关技术规范修订提供参考。
  • [1] Niemann H J, Propper H. Some properties of fluctuating wind pressures on a full-scale cooling tower[J]. Journal of Industrial Aerodynamics, 1975, 1(1):349-359.
    [2] Niemann H J. Wind effects on cooling-tower shells[J]. Joural of the Structural Division, 1980, 106(3):643-661.
    [3] Niemann H J, Kasperski M. Assessment of wind loads on cooling towers[J]. Proceedings of the International Symposium on Experimental Determination of Wind Loads on Civil Engineering Structures, 1991:101-111.
    [4] Sollenberger N J, Scanlan R H. Pressure-difference measurements across the shell of a full-scale natural draft cooling tower[C]//Proceedings of the Symposium on Full-Scale Measurements of Wind Effects. Canada:University of Western Ontario, 1974.
    [5] Rafat A W. Crosswinds effect on the performance of natural draft wet cooling towers[J]. International Journal of Thermal Sciences, 2010, 49(1):218-224.
    [6] 徐亚洲, 白国良. 随机风荷载作用下超大型冷却塔结构屈曲分析[J]. 土木建筑与环境工程, 2011, 33(4):60-64. Xu Yazhou, Bai Guoliang. Analysis of buckling bearing capacity for super large cooling towers subj ected to random wind loading[J]. Journal of Civil, Architectural & Environmental Engineering, 2011, 33(4):60-64. (in Chinese)
    [7] 柯世堂, 赵林, 葛耀君. 超大型冷却塔结构风振与地震作用影响比较[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2010, 42(10):1635-1641. Ke Shitang, Zhao Lin, Ge Yaojun. Comparison of super-large cooling towers under earthquake excitation and wind load[J]. Journal of Harbin Institute of Technology, 2010, 42(10):1635-1641. (in Chinese)
    [8] 刘天成, 赵林, 丁志斌. 圆形截面冷却塔不同表面粗糙度时绕流特性的试验研究[J]. 工业建筑, 2006, 36(增刊):301-304. Liu Tiancheng, Zhao Lin, Ding Zhibin. Test research of flow feature for hyperbolic circular section cooling tower with different superficial roughness[J]. Industrial Construction, 2006, 36(Suppl):301-304. (in Chinese)
    [9] 赵林, 宋锦忠, 高玲, 等. 冷却塔群塔刚体测压试验研究[J]. 实验流体力学, 2007, 21(2):56-63. Zhao Lin, Song jinzhong, Gao Ling, et al. External pressure tests of several neighbored cooling towers[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2007, 21(2):56-63. (in Chinese)
    [10] 沈国辉, 刘若斐, 孙炳楠. 双塔情况下冷却塔风荷载的数值模拟[J]. 浙江大学学报(工学版), 2007, 41(6):1017-1023. Shen Guohui, Liu Ruofei, Sun Bingnan. Numerical simulation of wind load on cooling towers under double tower condition[J]. Journal of Zhejiang University (Engineering Science), 2007, 41(6):1017-1023. (in Chinese)
    [11] 郎路光. 多种荷载组合下超大型空冷塔筒体静力响应与可靠度分析[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2015. Lang Luguang. Static response and reliability analysis of super-large air cooling towers tube under combination of multiple loads[D]. Harbin:Harbin Institute of Technology, 2015. (in Chinese)
  • [1] 李钢, 吕志超, 余丁浩.  隔离非线性分层壳有限单元法 . 工程力学, 2020, 37(3): 18-27. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0189
    [2] 陶慕轩, 赵继之.  采用通用有限元程序的弥散裂缝模型和分层壳单元模拟钢筋混凝土构件裂缝宽度 . 工程力学, 2020, 37(4): 165-177. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.07.0342
    [3] 吴鸿鑫, 柯世堂, 王飞天, 葛耀君.  超大型冷却塔风致倒塌全过程数值仿真与受力性能分析 . 工程力学, 2020, 37(5): 199-207. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.07.0399
    [4] 田敏, 赵林, 焦双健, 葛耀君.  双曲壳结构非均匀风压作用局部稳定验算 . 工程力学, 2019, 36(9): 136-142,153. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.08.0444
    [5] 王丽莎, 岑松, 解琳琳, 陆新征.  基于新型大变形平板壳单元的剪力墙模型及其在OpenSees中的应用 . 工程力学, 2016, 33(3): 47-54. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.03.0173
    [6] 吕伟荣, 罗雯, 蒋庆, 徐昌慧, 黄海林, 陆新征.  基于分层壳单元的现浇混凝土空心楼板数值模拟 . 工程力学, 2015, 32(增刊): 172-176,183. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.04.S037
    [7] 刘昊苏, 董军, 杨昀.  不同设计参数下矮塔斜拉桥的抗震动力学分析 . 工程力学, 2013, 30(增刊): 137-141. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.05.S017
    [8] 张军锋, 葛耀君, 赵林.  双曲冷却塔结构特性新认识 . 工程力学, 2013, 30(6): 67-76. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0124
    [9] 龙晓鸿, 李 黎, 胡 亮.  四渡河悬索桥抖振响应时域分析 . 工程力学, 2010, 27(增刊I): 113-117.
    [10] 史文海, 李正农, 黄 斌.  12自由度4结点高精度矩形单元 . 工程力学, 2010, 27(9): 22-026.
    [11] 骆少泽, 张陆陈, 樊宝康.  超大型弧门流激振动试验研究 . 工程力学, 2009, 26(增刊Ⅱ): 241-244.
    [12] 许德胜, 汪劲丰, 肖汝诚, 项贻强.  超级单元法在斜拉桥自振特性分析中的应用 . 工程力学, 2009, 26(10): 130-134.
    [13] 吴 琛, 周瑞忠.  基于双变量无单元法的欧拉梁动力特性计算与分析 . 工程力学, 2009, 26(2): 65-070.
    [14] 鲍四元, 邓子辰.  结构撞击响应的一种弹性模型及其精细求解 . 工程力学, 2008, 25(6): 0-017,.
    [15] 葛 楠, 侯爱波, 周锡元.  矩形高层建筑横风向风振动力反应分析计算 . 工程力学, 2007, 24(10): 0-086.
    [16] 布占宇, 谢旭, 苟昌焕.  拉索局部振动对斜拉桥地震响应的影响研究 . 工程力学, 2006, 23(9): 157-166.
    [17] 王新志, 梁从兴, 丁雪兴, 韩明君, 赵永刚.  单层扁锥面网壳非线性动力稳定性分析 . 工程力学, 2005, 22(S1): 172-176.
    [18] 袁建力, 樊华, 陈汉斌, 姚玲, Donato Abruzzese.  虎丘塔动力特性的试验研究 . 工程力学, 2005, 22(5): 158-164.
    [19] 徐建国, 陈淮, 王博.  渡槽结构考虑流固耦合的横向地震响应研究 . 工程力学, 2004, 21(6): 197-202.
    [20] 程保荣, 张卫国.  带柔性接头的深海立管动力特性和非线性静力响应分析 . 工程力学, 1997, 14(2): 102-107.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-02
  • 修回日期:  2019-04-02
  • 刊出日期:  2019-06-30

超大型冷却塔风荷载时程响应及动力抗风性能分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.05.S021
    基金项目:  国家自然科学基金项目(51678209);中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司科技研发项目(2013HIT).
    作者简介:

    贾明明(1978-),男,内蒙人(蒙古族),副教授,博士,从事结构工程研究(E-mail:jiamingming@hit.edu.cn).李志平(1986-),男,江西人,博士生,从事混凝土结构研究(E-mail:306148392@qq.com);侯宪安(1973-),男,山东人,教授级高工,工程硕士,从事能源工程结构设计(E-mail:47064690@qq.com);郎路光(1989-),男,山东人,硕士生,从事冷却塔结构研究(E-mail:253700495@qq.com).

    通讯作者: 吕大刚(1970-),男,黑龙江人,教授,博士,博导,从事结构安全与工程力学(E-mail:ludagang@hit.edu.cn).
  • 中图分类号: TU311.3

摘要: 采用风洞实验测试和人工生成的方法分别获取某电厂220 m高超大型冷却塔达文波特风压时程数据,并基于国内规范和特征值屈曲建立了结构模型,采用有限元计算方法分析了风荷载动力抗风特性,并对结果进行了对比分析。结果表明:人工生成风压时程结构响应大于风洞实验实测风压响应,人工生成风压时程作用下整体位移和所提取单元各层壳应力均有较大幅度的波动,总体应力状态远低于混凝土强度设计值;在动力风荷载作用下,结构变形最大位置位于迎风面塔体喉部,应力最大位置位于迎风面塔体下部;基于特征值屈曲建立的结构模型整体变形大于国内规范建立模型变形值。研究成果可为超大型冷却塔表面风荷载取值和相关技术规范修订提供参考。

English Abstract

贾明明, 李志平, 吕大刚, 侯宪安, 郎路光. 超大型冷却塔风荷载时程响应及动力抗风性能分析[J]. 工程力学, 2019, 36(S1): 118-124. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.05.S021
引用本文: 贾明明, 李志平, 吕大刚, 侯宪安, 郎路光. 超大型冷却塔风荷载时程响应及动力抗风性能分析[J]. 工程力学, 2019, 36(S1): 118-124. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.05.S021
JIA Ming-ming, LI Zhi-ping, LÜ Da-gang, HOU Xian-an, LANG Lu-guang. ANALYSIS OF WIND PRESSURE TIME-HISTORY RESPONSE AND WIND RESISTING PERFORMANCE FOR SUPER LARGE COOLING TOWER[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(S1): 118-124. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.05.S021
Citation: JIA Ming-ming, LI Zhi-ping, LÜ Da-gang, HOU Xian-an, LANG Lu-guang. ANALYSIS OF WIND PRESSURE TIME-HISTORY RESPONSE AND WIND RESISTING PERFORMANCE FOR SUPER LARGE COOLING TOWER[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(S1): 118-124. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.05.S021
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