超大型冷却塔风荷载和风振响应参数分析:自激力效应 被引量：22

1

作者 柯世堂 侯宪安 +1 位作者 赵林 葛耀君 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期45-53,共9页

以内陆在建打破世界纪录的某核电超大型冷却塔(高度为215m)为例,基于改进的等效梁格设计方法,在国内外首次实现了同步测压和测振的冷却塔气弹模型风洞试验,采用作者已提出的大型冷却塔风振计算方法并加载试验获得的两种气动力参数进行... 以内陆在建打破世界纪录的某核电超大型冷却塔(高度为215m)为例,基于改进的等效梁格设计方法,在国内外首次实现了同步测压和测振的冷却塔气弹模型风洞试验,采用作者已提出的大型冷却塔风振计算方法并加载试验获得的两种气动力参数进行风振响应分析,探讨自激力效应对于大型冷却塔表面风压和风振响应的影响。分析表明:自激力对于大型冷却塔表面平均风压的分布特性影响较小、但对脉动风压的分布形式和数值影响较大;自激力对于结构大部分区域风振响应影响的误差都在5%以内,最大值达到10%,定性影响有利有弊。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 气弹模型 风荷载 风振响应 自激力效应 一致耦合法

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超大型冷却塔随机风振响应分析 被引量：17

2

作者 许林汕 赵林 葛耀君 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期180-184,193,共6页

冷却塔在随机风荷载激励作用下,动力响应具有小变形、弱非线性特点,固有频率在低频段密集分布,模态之间耦合效应较为明显。基于冷却塔刚体模型表面同步测压风洞试验结果,以非定常气动力作为输入荷载,考虑冷却塔多模态之间耦合效应,利用... 冷却塔在随机风荷载激励作用下,动力响应具有小变形、弱非线性特点,固有频率在低频段密集分布,模态之间耦合效应较为明显。基于冷却塔刚体模型表面同步测压风洞试验结果,以非定常气动力作为输入荷载,考虑冷却塔多模态之间耦合效应,利用虚拟激励法和振型迭加法进行结构随机风振响应分析。定量地比较了结构风振响应中背景分量和共振分量的贡献,研究了参振模态数目、力谱交叉项和结构阻尼比等参数的作用效果,并与冷却塔气弹模型测振风洞试验结果进行了比较。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 随机风振响应 虚拟激励法 参数分析 风洞试验

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超大型冷却塔随机地震响应分析 被引量：9

3

作者 柯世堂 陈少林 +1 位作者 葛耀君 赵林 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2012年第6期159-165,共7页

为全面掌握核电超大型冷却塔的抗震性能,首先进行结构的模态分析,然后采用振型分解反应谱法和弹性时程分析方法,计算结构在多遇地震作用下的响应,并对结构进行考虑材料和几何非线性的动力弹塑性时程分析,得到结构在罕遇地震作用下的响... 为全面掌握核电超大型冷却塔的抗震性能,首先进行结构的模态分析,然后采用振型分解反应谱法和弹性时程分析方法,计算结构在多遇地震作用下的响应,并对结构进行考虑材料和几何非线性的动力弹塑性时程分析,得到结构在罕遇地震作用下的响应。由于超大塔支柱跨度达到170m,还首次对结构进行了考虑行波效应的多点激励分析。结果表明:结构前8阶振型以局部振动为主,直到第9阶出现整体倾覆振型。在多遇地震作用下,支柱的最大位移和基底剪力均满足规范要求,且水平地震反应远大于竖向地震反应。在罕遇地震作用下,支撑结构位移角远小于规范限值,出现的塑性铰数量较少,且主要分布在支柱与壳体的连接处。多点输入对支柱内力影响较为不利,而对支柱位移和塔筒内力影响较小,塑性铰出现的数量稍多且破坏程度更加严重。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 反应谱法 弹塑性时程分析 多点输入 地震响应

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超大型冷却塔等效静风荷载精细化计算及应用 被引量：6

4

作者 柯世堂 陈少林 +2 位作者 赵林 侯宪安 姚友成 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期824-830,913,共7页

在模态加速度法和荷载-响应相关法的基础上,推导出超大型冷却塔等效静力风荷载(简称ESWLs)的精细化计算方法,提出用于补偿背景和共振交叉项的一致耦合方法(consistent coupled method,简称CCM)来求解结构ESWLs。该方法采用统一理论进行... 在模态加速度法和荷载-响应相关法的基础上,推导出超大型冷却塔等效静力风荷载(简称ESWLs)的精细化计算方法,提出用于补偿背景和共振交叉项的一致耦合方法(consistent coupled method,简称CCM)来求解结构ESWLs。该方法采用统一理论进行背景、共振和交叉项3个分量的求解,能完全考虑各共振模态之间、共振和背景模态之间的耦合效应,并赋予背景与共振交叉项ESWLs分量以明确的物理意义。以内陆某核电超大型冷却塔(塔高215m)为例,采用CCM方法进行ESWLs计算,探讨了ESWLs平均、背景、共振和交叉项分量的分布特征,并结合规范条款对比分析了超大型冷却塔风振系数的数值和分布特征,为超大型冷却塔结构设计和抗风安全性提供参考。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 等效静力风荷载 一致耦合方法 风振系数 耦合效应

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基于大涡模拟超大型冷却塔施工期风荷载时域特性分析 被引量：10

5

作者 柯世堂 徐璐 朱鹏 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期62-72,共11页

现有冷却塔风荷载研究成果均忽略了施工期的影响,以国内在建世界最高220 m超大型冷却塔为对象,基于大涡模拟(LES)方法获得了施工期冷却塔周围流场信息和三维气动力时程,并将成塔平均风压分布结果与规范及实测曲线进行对比验证了数值模... 现有冷却塔风荷载研究成果均忽略了施工期的影响,以国内在建世界最高220 m超大型冷却塔为对象,基于大涡模拟(LES)方法获得了施工期冷却塔周围流场信息和三维气动力时程,并将成塔平均风压分布结果与规范及实测曲线进行对比验证了数值模拟的有效性.在此基础上,对比分析了冷却塔施工期平均风压分布规律和流场特性,并基于不同工况下冷却塔周围速度和涡量变化提炼出施工期流场特性与作用机理,揭示了施工期冷却塔脉动风压、极值风压、升/阻力系数及测点间相关性的分布规律,最终基于非线性最小二乘法原理给出了随高度变化的极值风压拟合公式.研究结果表明,端部效应的影响使冷却塔负压极值随施工高度增加由-3.91升至-1.75后降至-2.28,升力系数随施工高度增加逐渐减小,而阻力系数呈先减小后增大的趋势,脉动风荷载的相关性随高度变化先增强后变弱.主要结论可供此类大型冷却塔施工期设计风荷载取值参考. 展开更多

关键词 超大型冷却塔 施工期 大涡模拟 时域特性 极值风压 相关性

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复杂山体下双塔布置超大型冷却塔风致干扰效应研究 被引量：5

6

作者 柯世堂 余文林 +3 位作者 王浩 朱鹏 余玮 杜凌云 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期61-71,共11页

以中国西北地区已建成的210m世界最高冷却塔为例,采用风洞试验和CFD数值模拟两种方法,获得了考虑复杂山体(海拔接近冷却塔喉部高度,且距离塔体很近)双塔布置冷却塔表面流场信息和压力分布模式。在此基础上,对比分析考虑复杂山体和建筑... 以中国西北地区已建成的210m世界最高冷却塔为例,采用风洞试验和CFD数值模拟两种方法,获得了考虑复杂山体(海拔接近冷却塔喉部高度,且距离塔体很近)双塔布置冷却塔表面流场信息和压力分布模式。在此基础上,对比分析考虑复杂山体和建筑干扰时冷却塔表面最大负压、基于极值负风压的干扰系数和平均风压分布特性,并针对最不利工况进行复杂山体和塔群之间的风致干扰机理研究。研究表明:采用风洞试验和数值模拟两种方法得到的冷却塔基于极值负风压的干扰系数分布规律一致,两者最大值相差8%;复杂山体对冷却塔群来流湍流和表面风压分布模式的影响显著,同时受到冷却塔和干扰建筑物之间"夹道效应"的影响,最不利工况下冷却塔基于极值负风压的干扰系数可达1.586,远大于没有复杂山体时的工程常见干扰系数。 展开更多

关键词 复杂山体 双塔布置 超大型冷却塔 数值模拟 风洞试验 干扰效应

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考虑气弹效应的超大型冷却塔脉动风压非高斯特性研究 被引量：4

7

作者 柯世堂 夏逸鸣 +1 位作者 王法武 唐敢 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期3302-3309,共8页

设计制作可同步测压测振的超大型冷却塔(高度为200 m)完备气弹模型,获取了考虑气弹效应的表面脉动风荷载,并对脉动风压的非高斯统计特性进行研究。基于测点脉动风压时程及其概率密度分布曲线,对具有非高斯分布特性的局部区域作出判断,... 设计制作可同步测压测振的超大型冷却塔(高度为200 m)完备气弹模型,获取了考虑气弹效应的表面脉动风荷载,并对脉动风压的非高斯统计特性进行研究。基于测点脉动风压时程及其概率密度分布曲线,对具有非高斯分布特性的局部区域作出判断,再从风压信号的时间空间相关性入手,并结合中心极限定理讨论非高斯风压的形成机理,最后基于高阶矩的斜度及峰态值给出非高斯特征的区域划分和判别标准。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 气弹效应 非高斯特性 脉动风压 风洞试验 相关系数

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基于风洞试验的四塔布置超大型冷却塔风致综合受力与稳定性能 被引量：3

8

作者 王浩 柯世堂 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期330-336,共7页

以串列、矩形、菱形、L形和斜L形5种四塔组合方案为例,基于刚体测压风洞试验获得了不同四塔布置形式下冷却塔群表面风荷载分布模式.建立了塔筒-支柱-环基的一体化有限元模型,探讨了不同来流风向角下四塔布置形式和相对位置对风致响应的... 以串列、矩形、菱形、L形和斜L形5种四塔组合方案为例,基于刚体测压风洞试验获得了不同四塔布置形式下冷却塔群表面风荷载分布模式.建立了塔筒-支柱-环基的一体化有限元模型,探讨了不同来流风向角下四塔布置形式和相对位置对风致响应的影响规律.验算了塔筒局部稳定性和整体屈曲稳定性,对比分析了四塔塔群的极限承载能力.结果表明:四塔布置形式对冷却塔位移响应、筒体环向弯矩和支柱扭矩影响较大,基于响应的四塔布置形式优选方案中串列布置形式性能最优,菱形、斜L形、矩形和L形次之;串列和斜L形布置形式在稳定性能方面较其余四塔布置形式更优,而L形、菱形和矩形布置形式的临界风速分别为串列布置形式的65%,70%和60%. 展开更多

关键词 四塔组合 超大型冷却塔 风洞试验 风致响应 稳定性能

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不同导风装置对超大型冷却塔风压特性影响研究 被引量：3

9

作者 柯世堂 朱鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期136-141,共6页

为研究不同导风装置对超大型冷却塔风压分布特性的影响,通过风洞试验对比研究了三种有导风装置和无导风装置的大型冷却塔表面风压分布特性,其中包括平均风压、脉动风压、峰值因子以及极值风压等气动参数,提炼出不同导风装置对大型冷却... 为研究不同导风装置对超大型冷却塔风压分布特性的影响,通过风洞试验对比研究了三种有导风装置和无导风装置的大型冷却塔表面风压分布特性,其中包括平均风压、脉动风压、峰值因子以及极值风压等气动参数,提炼出不同导风装置对大型冷却塔整体和局部风压分布的影响规律,最后给出了不同导风装置下冷却塔极值风压的拟合公式。结果表明:三种导风装置均能有效减少塔筒中部负压极值区域的平均风压,同时也能有效减少塔筒迎风面中上部脉动风压的根方差,尤其以弧形导风板效果最好;不同导风装置均可有效减小塔筒中下部迎风面和负压极值区域的风压极值,尤其以弧形导风板效果最好;考虑不同导风装置下大型冷却塔迎风面、侧风面和背风面峰值因子取值分别为3.29、3.41和3.50。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 导风装置 脉动风压 峰值因子 极值风压

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采用不同支柱形式的超大型冷却塔动力弹塑性对比分析 被引量：2

10

作者 郝玮 田春雨 +1 位作者 曹荣荣 任重翠 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2016年第3期28-34,共7页

针对超大型冷却塔结构在地震作用下的受力特点,以某电厂拟建冷却塔工程为背景,采用ABAQUS软件对超大型冷却塔结构进行动力弹塑性时程分析,对比了采用钢筋混凝土交叉柱和采用钢管混凝土交叉柱两种结构方案的地震响应。结果表明,采用钢管... 针对超大型冷却塔结构在地震作用下的受力特点,以某电厂拟建冷却塔工程为背景,采用ABAQUS软件对超大型冷却塔结构进行动力弹塑性时程分析,对比了采用钢筋混凝土交叉柱和采用钢管混凝土交叉柱两种结构方案的地震响应。结果表明,采用钢管混凝土柱能有效降低交叉柱损伤,减小结构侧向位移,但塔壳损伤会增大。下环梁与钢管混凝土交叉柱的相交节点作法,尚需进一步研究。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 抗震性能 钢管混凝土支柱 动力弹塑性分析

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下击暴流作用下超大型冷却塔倒塌机制与失效准则研究 被引量：1

11

作者 柯世堂 李文杰 +2 位作者 韩光全 杨杰 任贺贺 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1037-1047,共11页

为研究下击暴流特异风作用下超大型冷却塔响应特征与倒塌机制,以中国西北地区某在建228 m世界最高冷却塔为对象,采用分层壳单元法建立结构多尺度有限元模型,基于LES方法获得超大型冷却塔在下击暴流作用下三种典型工况处的内外面脉动风压... 为研究下击暴流特异风作用下超大型冷却塔响应特征与倒塌机制,以中国西北地区某在建228 m世界最高冷却塔为对象,采用分层壳单元法建立结构多尺度有限元模型,基于LES方法获得超大型冷却塔在下击暴流作用下三种典型工况处的内外面脉动风压,再结合增量动力分析法分析超大型冷却塔风致倒塌全过程变化规律,提炼超大型冷却塔在下击暴流作用下的倒塌机制,最后构建下击暴流风驱下超大型冷却塔倒塌失效准则。研究表明:下击暴流下塔筒表面风压分布模式与良态风差异显著,超大型冷却塔倒塌机制随下击暴流中心距离增大由内凹机制转换为外掀机制,且当能量失效指标K≥2时,超大型冷却塔倒塌破坏。 展开更多

关键词 风致响应 下击暴流 超大型冷却塔 倒塌机制 失效准则

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超大型冷却塔风-雨双向耦合作用机理和气动力分布研究 被引量：1

12

作者 余文林 柯世堂 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期131-140,共10页

传统研究大多仅关注风单项驱动雨对于结构表面的冲击效应,均忽略了暴雨对脉动风湍流效应的反作用。针对国内已建成210 m世界最高超大型冷却塔,以风-雨双向耦合算法为核心,基于计算流体动力学(CFD)方法采用连续相和离散相模型分别进行风... 传统研究大多仅关注风单项驱动雨对于结构表面的冲击效应,均忽略了暴雨对脉动风湍流效应的反作用。针对国内已建成210 m世界最高超大型冷却塔,以风-雨双向耦合算法为核心,基于计算流体动力学(CFD)方法采用连续相和离散相模型分别进行风场和雨滴的模拟迭代。首先,对比研究9种不同风速和雨强组合对塔筒表面风驱雨量、雨滴附加作用力和雨致压力系数的影响规律,揭示风雨耦合场中塔筒速度流线、湍动能强度、雨滴运行速度和轨迹的作用机理,并针对不同工况的塔筒表面压力、雨荷载以及不同高度和角度下的等效压力系数进行了定性和定量的对比分析。在此基础上,提炼出最不利风雨组合工况,并基于非线性最小二乘法原理,以子午向高度和环向角度为目标函数拟合给出了超大型冷却塔等效压力系数的计算公式和对应的二维空间曲面。研究结论可为此类超大型冷却塔在极端气候下的表面荷载精确化取值提供依据,同时加深对风雨共同作用机理的理解。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 风-雨双向耦合 数值模拟 作用机理 气动力分布

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超大型冷却塔施工全过程风致稳定性能演化规律研究 被引量：2

13

作者 柯世堂 朱鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期172-180,193,共10页

现有冷却塔风致稳定性研究均忽略了施工期的影响,以国内某在建210 m高超大型冷却塔为对象,综合考虑工程进度与计算精度建立八个冷却塔施工全过程三维实体模型。采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法获得了施工期冷却塔三维气动... 现有冷却塔风致稳定性研究均忽略了施工期的影响,以国内某在建210 m高超大型冷却塔为对象,综合考虑工程进度与计算精度建立八个冷却塔施工全过程三维实体模型。采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法获得了施工期冷却塔三维气动力时程,将成塔风压与规范及国内外现有实测曲线对比验证了数值模拟的有效性。在此基础上,提出了与施工进度实时演化的以子午向轴力为目标下冷却塔施工期风振系数差异取值,结合规范与有限元方法分析了成塔结构整体与局部稳定性,系统探讨了风振系数、混凝土龄期、施工载荷、几何非线性和内吸力对于施工全过程冷却塔屈曲稳定和极限承载能力的影响规律。主要结论为进一步理解施工全过程冷却塔风致稳定性能的演化规律、避免施工期风致破坏提供科学参考。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 施工全过程 风振系数 屈曲稳定 极限承载能力

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加劲环和子午肋对超大型冷却塔施工过程风致稳定性能和极限承载力的影响

14

作者 柯世堂 徐璐 朱鹏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期422-430,共9页

为研究内部加劲环和外部子午肋对超大型冷却塔施工过程风致稳定性的影响,以国内某电厂在建的高度为220 m的超大型冷却塔为研究对象,针对光滑塔、加肋塔、加环塔和加肋加环塔4种设计方案,分别进行考虑内吸力、施工荷载、混凝土龄期实时... 为研究内部加劲环和外部子午肋对超大型冷却塔施工过程风致稳定性的影响,以国内某电厂在建的高度为220 m的超大型冷却塔为研究对象,针对光滑塔、加肋塔、加环塔和加肋加环塔4种设计方案,分别进行考虑内吸力、施工荷载、混凝土龄期实时变化的冷却塔施工全过程整体、局部稳定性及极限承载力对比分析。在此基础上,研究加劲环和子午肋对施工期超大型冷却塔风致稳定性能的影响规律。研究结果表明:加劲环可有效提高冷却塔施工全过程的屈曲稳定性,但对结构的局部稳定性不利;布设子午肋导致结构施工全过程屈曲稳定性和极限承载力降低,但可提高结构的局部稳定性;布置加劲环和子午肋可显著改善冷却塔整体、局部和施工全过程屈曲稳定性能及极限承载力。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 加劲环 子午肋 极限承载力

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超大型冷却塔施工全过程风振响应及风振系数演化规律研究

15

作者 朱鹏 柯世堂 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期179-189,共11页

现有冷却塔规范仅给出了成塔单一风振系数取值,完全忽略了施工过程中混凝土材料和结构性能的实时演化。以国内某在建210 m世界最高超大型冷却塔为对象,综合考虑工程进度与计算精度建立八个冷却塔施工全过程三维实体模型,基于大涡模拟(L... 现有冷却塔规范仅给出了成塔单一风振系数取值,完全忽略了施工过程中混凝土材料和结构性能的实时演化。以国内某在建210 m世界最高超大型冷却塔为对象,综合考虑工程进度与计算精度建立八个冷却塔施工全过程三维实体模型,基于大涡模拟(LES)技术获得了施工全过程冷却塔三维气动力时程,将成塔表面风压与规范及国内外现有实测曲线对比验证了数值模拟的有效性。在此基础上,采用完全瞬态时域方法对比分析了冷却塔施工全过程塔顶位移、子午向轴力及环向弯矩等典型响应风振实时变化特性,并基于三种典型目标和五种取值方法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,最终首次拟合给出了超大型冷却塔施工全过程随高度变化的风振系数计算公式。研究结论可为进一步理解施工全过程冷却塔风振响应的演化规律和风振系数差异化取值提供科学参考。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 施工全过程 大涡模拟 风振响应 风振系数 演化规律

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风雨共同作用超大型冷却塔气动力和受力性能

16

作者 柯世堂 余文林 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期800-809,共10页

为定量评价雨荷载对超大型冷却塔气动力和风效应的影响,以国内某在建世界最高的220m超大型双曲线间接空冷塔为例,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD)方法对冷却塔周围风场进行数值模拟,验证模拟结果的有效性后... 为定量评价雨荷载对超大型冷却塔气动力和风效应的影响,以国内某在建世界最高的220m超大型双曲线间接空冷塔为例,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD)方法对冷却塔周围风场进行数值模拟,验证模拟结果的有效性后添加离散相模型(discrete phase model,简称DPM)进行雨强为50mm/h的暴雨模拟,系统分析了风雨共同作用下冷却塔表面流体绕流特性、风雨荷载特征值及平均压力系数的变化。在此基础上,采用有限元方法分析了风荷载和风雨荷载共同作用下超大型冷却塔风致稳定性和受力性能。研究表明:冷却塔表面所受总雨荷载占总风荷载的6.71%,部分区域内雨压系数可达0.07以上,与风压系数的比值最高可以达到26.98%;相比于风荷载,风雨荷载共同作用降低了冷却塔整体屈曲稳定和局部稳定性能,增大了塔筒、支柱和环基结构内力响应,屈曲位移最大增量达10%,0°子午向轴力最大增量达17.4%。该结论可为此类大型冷却塔结构抗风/雨荷载设计提供参考依据。 展开更多

关键词 风雨共同作用 超大型冷却塔 计算流体动力学数值模拟 有限元分析 气动力 受力性能

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强风作用下超大型冷却塔结构失效准则与强健性分析 被引量：5

17

作者 王飞天 柯世堂 +3 位作者 王晓海 吴鸿鑫 杨杰 任贺贺 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期739-747,共9页

为分析超大型冷却塔在强风作用下的结构失效准则与强健性,以超规范高度限值的世界最高220 m超大型冷却塔为例,基于ANSYS/LS⁃DYNA平台建立结构三维有限元模型,对其风致倒塌全过程进行数值仿真分析。研究了典型风速下位移响应与塔筒内力... 为分析超大型冷却塔在强风作用下的结构失效准则与强健性,以超规范高度限值的世界最高220 m超大型冷却塔为例,基于ANSYS/LS⁃DYNA平台建立结构三维有限元模型,对其风致倒塌全过程进行数值仿真分析。研究了典型风速下位移响应与塔筒内力分布特性,得出最不利响应发生的位置、数值及分布规律,探讨了强风下塔筒结构“稳定⁃失稳⁃倒塌”全过程演化机理,并提出了强风作用下冷却塔的结构失效准则。研究发现:强风作用下超大型冷却塔结构强健性最薄弱部位为迎风面塔筒喉部区域,与上风向夹角为−70°和70°子午向出现“褶皱变形”并导致塔顶局部结构失效破坏,进而引起塔筒整体结构倾覆倒塌;塔筒应变能密度呈现指数增长趋势,以喉部相对水平位移与喉部直径百分比S>1%、指数应变能密度和值破坏系数K≥0.3作为结构失效判断准则可较好评价强健性指标。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 强风作用 连续倒塌 失效准则 强健性分析

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竖向地震作用对超大型冷却塔结构的影响分析 被引量：2

18

作者 于敏 刘晋超 +2 位作者 吴波 张海燕 马兆荣 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2012年第3期44-49,68,共7页

采用ABAQUS有限元分析软件,分别对不考虑和考虑土-结构相互作用的超大型冷却塔结构进行了弹性和弹塑性时程分析,研究了竖向地震作用对超大型冷却塔结构的影响以及考虑土-结构相互作用后竖向地震作用影响的差异。结果表明:竖向地震作用... 采用ABAQUS有限元分析软件,分别对不考虑和考虑土-结构相互作用的超大型冷却塔结构进行了弹性和弹塑性时程分析,研究了竖向地震作用对超大型冷却塔结构的影响以及考虑土-结构相互作用后竖向地震作用影响的差异。结果表明:竖向地震作用对冷却塔塔壳的竖向加速度和竖向位移、塔壳喉部主应力影响明显,对支柱轴力有一定影响,对结构水平向的地震响应影响相对较小;考虑土-结构相互作用后,竖向地震作用对支柱的竖向加速度、支柱内力以及塔壳喉部的主应力影响略有增大。 展开更多

关键词 竖向地震作用 超大型冷却塔 土-结构相互作用 时程分析

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超大型冷却塔龙卷风作用塔筒内表面风荷载特性研究 被引量：2

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作者 陈旭 黄珑霆 +3 位作者 丁福祥 韩力 王通 赵林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期31-38,共8页

以某规划建设的215 m超大型冷却塔为研究对象,基于龙卷风物理模拟装置开展了龙卷风作用下冷却塔刚体测压风洞试验,研究了不同龙卷风涡流比条件下塔筒内表面风压分布规律,提出了龙卷风作用塔筒内压分布数学模型。结果表明:龙卷风作用下... 以某规划建设的215 m超大型冷却塔为研究对象,基于龙卷风物理模拟装置开展了龙卷风作用下冷却塔刚体测压风洞试验,研究了不同龙卷风涡流比条件下塔筒内表面风压分布规律,提出了龙卷风作用塔筒内压分布数学模型。结果表明:龙卷风作用下的塔筒内压主要受龙卷气压降影响,呈均匀分布、环向强相关的负压;内压随龙卷风涡核半径内涡流比的减小以及塔心至涡心间距的减小而减小,即冷却塔位于低涡流比下的龙卷风涡核中心时所受内吸力最大,内压分布可以定量表示为冷却塔与龙卷风相对位置有关的对数模型。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 龙卷风 内压 风洞试验 涡流比

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超大型冷却塔施工全过程风荷载频域特性分析 被引量：3

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作者 徐璐 柯世堂 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期150-160,共11页

以国内在建世界最高220 m超大型冷却塔为对象,基于大涡模拟(Large eddy simulation,LES)方法获得施工全过程冷却塔周围流场和风荷载时程,并将成塔风压分布结果与规范及实测曲线进行对比验证了数值模拟的有效性。在此基础上,对比分析了... 以国内在建世界最高220 m超大型冷却塔为对象,基于大涡模拟(Large eddy simulation,LES)方法获得施工全过程冷却塔周围流场和风荷载时程,并将成塔风压分布结果与规范及实测曲线进行对比验证了数值模拟的有效性。在此基础上,对比分析了施工全过程塔筒平均与脉动风压根方差分布特性,系统对比研究了施工全过程风荷载频域特性,主要包括:典型测点风压功率谱特性、升/阻力系数功率谱、典型测点间环向相干性和升/阻力系数竖向相干性,并基于最小二乘法拟合给出随高度变化的典型测点功率谱计算公式。研究表明,施工期与成塔的脉动风荷载能量均集中在低频区,其中塔筒中部脉动风荷载在低频区能量较其他位置弱,随着施工高度的增加:脉动风荷载和层阻力系数功率谱密度函数均呈先减小后增大的趋势,升力系数功率谱在塔筒中下部谱值较大而上部较小,测点脉动风荷载环向相干性以及升/阻力系数竖向相干性均逐渐减弱。主要结论可供此类大型冷却塔施工期设计风荷载取值参考。 展开更多

关键词 超大型冷却塔 施工全过程 频域特性 功率谱 相干性

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