北京機(jī)場新塔臺(tái)結(jié)構(gòu)風(fēng)洞試驗(yàn)研究及應(yīng)用.pdf

1、本文以北京機(jī)場新塔臺(tái)為工程背景，對高聳塔臺(tái)結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的抗風(fēng)性能進(jìn)行研究。 1)北京機(jī)場新塔臺(tái)結(jié)構(gòu)氣彈模型測振試驗(yàn)研究以北京機(jī)場新塔臺(tái)為原形進(jìn)行了1/60氣彈模型測振試驗(yàn)，對其在風(fēng)荷載作用下不同高度處的加速度時(shí)程進(jìn)行研究，得出加速度均方根沿塔臺(tái)高度變化的曲線，對其順風(fēng)向加速度響應(yīng)在時(shí)域范圍內(nèi)有所了解。 2)北京機(jī)場新塔臺(tái)結(jié)構(gòu)剛性模型測壓試驗(yàn)研究借助1/80剛性模型測壓試驗(yàn)，得出風(fēng)壓系數(shù)隨塔臺(tái)高度變化的規(guī)律，并求得均

2、方根升力系數(shù)。在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合剛性模型測壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了均方根升力系數(shù)的變化規(guī)律，從理論方面對正八邊形高聳塔臺(tái)的橫風(fēng)向風(fēng)振進(jìn)行研究，并對其振動(dòng)機(jī)理進(jìn)行探討。 從結(jié)構(gòu)阻尼理論出發(fā)，根據(jù)能量守恒原理，推導(dǎo)了由鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)組成的組合高聳結(jié)構(gòu)的整體阻尼比。 3)北京機(jī)場新塔臺(tái)結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)計(jì)算機(jī)模擬采用有限元程序建立了北京機(jī)場新塔臺(tái)的三維有限元模型，并通過輸出剛度矩陣與質(zhì)量矩陣的方法建立了具有三維有限元模型力學(xué)性能

3、的二維多自由度體系。計(jì)算表明二維多自由度體系與三維有限元模型的前五階自振周期(x方向)誤差均在4.6％以內(nèi)。采用快速傅立葉變換法(FFT)編制了風(fēng)荷載模擬程序，實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)風(fēng)場的計(jì)算機(jī)仿真，仿真得到了16維脈動(dòng)風(fēng)荷載時(shí)程樣本。用Wilson-θ法對其進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)分析。計(jì)算結(jié)果表明，在風(fēng)荷載作用下，塔臺(tái)能滿足規(guī)范和正常使用的要求。 最后對北京機(jī)場新塔臺(tái)在風(fēng)荷載作用下的性能進(jìn)行總結(jié)，提出此類高聳結(jié)構(gòu)在抗風(fēng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題，為工程實(shí)