大型冷却塔风洞试验研究与结构分析.pdf

第４４卷　第６期 哈　尔　滨　工　业　大　学　学　报 Ｖｏｌ４４ Ｎｏ６ 　 　 ２０１２年６月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＡＲＢＩＮＩＮＳＴＩＴＵＴＥＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｊｕｎ．２０１２ 　　　　　　 大型冷却塔风洞试验研究与结构分析 董　锐，赵　林，葛耀君 （同济大学 土木工程防灾国家重点实验室，２０００９２上海） 摘　要：为研究大型冷却塔群在风荷载作用下的受力，以印度某大型冷却塔（塔群）为工程背景，介绍了大型 冷却塔（塔群）风洞试验研究和风荷载作用下的结构分析，主要包括：冷却塔单塔雷诺数效应模拟；冷却塔 （塔群）１∶５００刚体模型高频天平测力风洞试验；冷却塔（塔群）１∶２００刚体模型测压风洞试验；冷却塔桩基、 人字柱、塔筒内力分析；塔筒整体、局部和施工阶段稳定性分析．通过上述风洞试验和结构分析得到了一些有 益结论，为类似工程设计提供借鉴． 关键词：大型冷却塔；风洞试验；雷诺数效应；风荷载；结构分析 中图分类号：ＴＵ３１７＋．１；ＴＵ３３＋２；ＴＵ２７１１ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７－６２３４（２０１２）０６－０１３６－０８ Ｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｉｅｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆ ｌａｒｇｅｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒｓ ＤＯＮＧＲｕｉ，ＺＨＡＯＬｉｎ，ＧＥＹａｏｊｕｎ （ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＤｉｓａｓｔｅｒＲｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０００９２Ｓｈａｎｇｈａｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｗｉｎｄｅｆｆｅｃｔｓｏｎｌａｒｇｅｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒｓ，ｏｎｅｐｒｏｊｅｃｔｕｎｄｅｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎＩｎｄｉａ ｉｓｔａｋｅｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅｔｏｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｔｈｅｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｌａｒｇｅｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒｓｓｙｓ ｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ．ＴｈｅｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔｓｍａｉｎｌｙｉｎｃｌｕｄｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＲｅｙｎｏｌｄｓｎｕｍｂｅｒｅｆｆｅｃｔｆｏｒｓｉｎｇｌｅｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒ ｍｏｄｅｌ，ｆｏｒｃｅｂａｌａｎｃｅｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔｓｏｆｒｉｇｉｄｍｏｄｅｌｓｂｙ１∶５００，ａｎｄｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔｓｏｆ ｒｉｇｉｄｍｏｄｅｌｓｂｙ１∶２００．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎａｌｙｓｉｓｍａｉｎｌｙｉｎｃｌｕｄｅｓｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｎｐｉｌｅｓ，ｄｉａｇｏｎａｌｃｏｌ ｕｍｎｓ，ａｎｄｓｈｅｌｌｓｏｆｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒ，ｇｌｏｂａｌａｎｄｌｏｃａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｄｕｒｉｎｇｃｏｎ ｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄ．Ｓｏｍｅｕｓｅｆｕｌｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｒｅｇｉｖｅｎｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｏｔｈｅｒｓｉｍｉｌａｒｃｏｏｌ ｉｎｇｔｏｗｅｒｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒｓ；ｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔ；Ｒｅｙｎｏｌｄｓｎｕｍｂｅｒｅｆｆｅｃｔ；ｗｉｎｄｌｏａｄｉｎｇ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎａｌｙｓｉｓ 　　冷却塔作为一种典型的高耸空间薄壁结构， 的随机性和局部脉动风动力放大作用．在实际工 振型复杂，风荷载作用明显，大型冷却塔在强风作 程中，冷却塔往往以塔群的形式出现，塔群之间的 ［１－２］ ［３］ 用下的结构安全是工程界历来关注的重点