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随机风荷载作用下超大型冷却塔结构屈曲分析

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随机 风 荷 载作 用 下超 大型 冷 却塔 结 构 屈 曲分析
徐 亚 洲 ， 国 良 白
（ 安 建 筑科 技 大 学 土 木 工程 学 院 ， 西 西安 ７ ０ ５ ） １ ０ ５
摘 要 ： 用 屈 曲本 征 方 程 的 形 式 解 推 导 出 随 机 屈 曲 本 征 值 满 足 的 概 率 密 度 演 化 方 程 。 以 对 数 风 利
第 ３ ３卷 第 ４期
２１ Ｏ １年 ８ 月
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异 性介 于 两个随机 变量的 变异性之 间。
关 键 词 ： 却 塔 ； 曲 ； 率 密 度 演 化 ； 荷 载 冷 屈 概 风 中 图 分 类 号 ： Ｕ３ ２ Ｔ ３ 文 献标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ４４ ６ （０ １０ — ０ ００ １ ７ — ７ ４ ２ ｌ ） ４０ ６ —５
剖 面 中的 １ 高平均 风速和 地 面粗糙 度 为随机 变量 ， ０ｍ 分析 了超 大型 冷却塔 的 随机 屈 曲承 载 力 。进 而 ， 算 出其 均值及 标 准差 。结果表 明 ， 计 随机 屈 曲承 载 力 的概 率 密度 函数 具 有 一般 形 式 ， 易采 用 不
常 见的概 率分 布模 型拟合 。随机屈 曲承 载 力均 值 与按 照均值 参 数 计 算 的屈 曲承 载 力接 近 ， 其 变 但

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超大型冷却塔阻尼比现场实测及风振效应影响柯世堂

超大型冷却塔阻尼比现场实测及风振效应影响柯世堂

超大型冷却塔阻尼比现场实测及风振效应影响柯世堂近年来，随着工业发展的迅速，超大型冷却塔作为工业生产中不可或缺的设备，发挥着越来越重要的作用。

随着冷却塔的尺寸越来越大，其所面临的问题也越来越复杂。

阻尼比和风振效应对冷却塔的安全稳定运行产生着重要影响。

柯世堂等人对超大型冷却塔的阻尼比进行了现场实测，并研究了风振效应对冷却塔的影响，为冷却塔的设计和运行提供了重要参考。

一、超大型冷却塔的阻尼比现场实测超大型冷却塔通常具有较大的结构振动响应，其阻尼比是评价结构动态特性的关键参数之一。

在实际工程中，超大型冷却塔的阻尼比往往难以准确获取，因此有必要对其进行现场实测。

柯世堂团队选取了某超大型冷却塔为研究对象，通过在塔身上设置加速度传感器，对冷却塔的结构振动进行实时监测。

通过在冷却塔上施加外加激励，观测结构的自由振动响应，并对其进行分析，得到冷却塔的阻尼比。

实测结果表明，该冷却塔的阻尼比较小，结构振动响应较为明显，这为后续的风振效应研究提供了重要数据支持。

二、风振效应对超大型冷却塔的影响研究超大型冷却塔常常处于高海拔、复杂地形环境中，受复杂的风场作用，容易产生风振效应。

风振效应不仅会对冷却塔自身结构产生影响，还会对周围环境和设备设施造成危害。

研究风振效应对冷却塔的影响至关重要。

柯世堂团队通过对冷却塔周围风场的实测和分析，得到了风场的空间分布规律和风速频率谱，为研究风振效应提供了基础数据支持。

通过数值模拟和实验验证相结合的方法，研究了风振效应对冷却塔结构的影响。

实验结果表明，风振效应会导致冷却塔产生较大的结构振动响应，严重时还会引发结构共振现象，对冷却塔的安全稳定运行带来严重威胁。

为了减小风振效应对冷却塔的影响，柯世堂团队提出了一系列有效的抑制措施。

在冷却塔的设计阶段，应充分考虑结构的风振特性，采用合理的结构形式和材料，以提高冷却塔的抗风振能力。

在冷却塔的运行过程中，需要进行定期的结构健康监测，并采取相应的维护措施，确保冷却塔的安全运行。

超大型双曲冷却塔风荷载作用影响研究

超大型双曲冷却塔风荷载作用影响研究


性 质 ， 要按 随机 振动 理论 进行 结构 动力 分析 。不 管 需
是 风荷 载 中的平 均风 还是 脉动 风 ， 可 能会对 冷 却塔 都
造成危 害 ， 甚至倒 塌 ， 因此 对 冷 却 塔 风荷 载 影 响作 用 的研究 具有 重要 的实 际意 义 Ｊ 。
就越 高 ， 形成 大压 力差 的蒸 汽 就要使 汽轮 机末 级 叶 要
备使用 ， 其运行性能对 电站 的安全经济运行有重要的影 响。其 中自然通 风逆流式双 曲冷 却塔是 目前国 内火力 发电厂 中应 用最为 广泛的 一种冷却塔结构形式 ， 其热力性能受周边环境因素影响较 大， 在结构方面尤其在受到侧 向风荷 载的作用 下使 得冷却塔 】部 ＿ 二 通风塔筒受力极不均匀 。文章通过采用 Ａｎｙ 有 限元数值模拟分析的方法 ， ｓｓ 采用 ｂａ ｅｍ４和 ｓｌ ６ ｏｉ ５两种单元对冷却塔整体结构进 ｄ 行三维建模 ， 并对其进行在风荷载作用下的线性静力分 析和屈 曲分析 。风荷载对 于结构的影响相 对于其他结构来 说 ， 变截 面双 曲 钢筋混凝 土薄壳结构对脉动风荷载的影响更为敏感 ， 在设计 中不仅需要验算其结构的抗 风性能 ， 且对其之 间的相互干扰效应 故 并
也 要 引起 足够 的重 视 。
关键词 ： 冷却塔 ； 数值模拟 ； 计算风工程 ； 有限元分析
中 图 分 类 号 ： Ｕ３２ １ Ｔ １． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３５ ８ （０ ２ ０—２ ８０ １ ７—７ １２ １ ）３０ ９ ３
随着 我 国经济 的迅 速发展 ， 工业 生产 与人类 日 在
壳体动 一）男 安徽 含山人 ， 合肥工业大学硕士生 ２８ 《 ９ 工程与建设》 ２ １ ０ ２年第 ２ ６卷第 ３ 期
超大型双曲冷却塔考虑不同场地类型的地震性能研究

超大型双曲冷却塔考虑不同场地类型的地震性能研究


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第 ８ 第４ 卷 期
２０１ ０年 ８月
水利 与建筑 工程 学报
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超大型冷却塔阻尼比现场实测及风振效应影响柯世堂

超大型冷却塔阻尼比现场实测及风振效应影响柯世堂

超大型冷却塔阻尼比现场实测及风振效应影响柯世堂超大型冷却塔是工业生产中常见的设备，其结构复杂，高度巨大，受风振效应影响较大。

早在20世纪50年代，人们就开始对超大型冷却塔的阻尼比进行研究，以探究其对风振效应的影响。

柯世堂教授作为该领域的专家，在实际工程中对超大型冷却塔进行了现场实测，并研究了阻尼比和风振效应的关系，为工程实践提供了重要的理论指导。

一、超大型冷却塔的阻尼比现场实测超大型冷却塔由于其高度巨大，结构复杂，容易受到外部风力的影响。

为了对冷却塔的结构和风振效应进行研究，柯世堂教授率领团队进行了现场实测。

他们选取了多个不同尺寸和材质的超大型冷却塔，采用激励法进行阻尼比测量，通过振动台试验得到了结构的频率响应曲线和阻尼比。

实测结果表明，超大型冷却塔的阻尼比随着塔体结构的变化而有所不同，研究发现，塔体的材质、高度、形状等因素都会对阻尼比产生影响。

在实测中，柯世堂教授对不同型号的冷却塔进行了详细的分析，并提出了一系列改进措施，以降低冷却塔的风振效应，保障设备的安全运行。

二、风振效应对超大型冷却塔的影响超大型冷却塔在受到外部风力作用时，容易产生风振效应，这会对冷却塔的安全稳定运行造成不利影响。

风振效应的主要表现为结构的动态振动，当风速超过一定阈值时，冷却塔会出现大幅度的摆动，严重时甚至导致设备破坏。

柯世堂教授通过多年的研究发现，阻尼比是影响风振效应的关键因素。

阻尼比越小，冷却塔的振动幅度就会越大，对结构的破坏性也就越大。

提高冷却塔的阻尼比成为降低风振效应的有效途径之一。

通过实测数据和理论分析，柯世堂教授提出了一系列的改进方案，以提高冷却塔的阻尼比，降低其受到风振效应的影响。

三、柯世堂教授的研究成果及工程应用在对超大型冷却塔的阻尼比和风振效应进行研究的过程中，柯世堂教授提出了一系列的理论模型和改进方案，为工程实践提供了重要的理论指导。

他的研究成果在国内外引起了广泛关注，并得到了工程界的认可和应用。

柯世堂教授的研究成果不仅在学术界取得了广泛的影响，也在实际工程中得到了应用。