单钢管避雷针高柔结构横风向风致响应研究

单钢管避雷针结构横截面为圆形且基频较低,在运营过程中容易发生风振现象,采用双向流固耦合方法对其进行3维数值风洞模拟,探讨7种风速下钢管避雷针结构受力性能及风振响应,并与现行的国家规范条文对比。分析结果表明:在典型风速下避雷针结构两侧所受横风向风压力最大为1.03 kPa,是顺风向风压力的1.72倍,且在不同节段钢管连接处风压力突变现象显著;当风速大于10 m/s时,避雷针结构所受横风向风压大于规范提供的风荷载标准值,两者相差42%,且结构顶端位移相差30.6%;当风速大于20 m/s时,避雷针结构横风向振动频率与避雷针结构高阶自振频率接近,避雷针结构易发生高阶弯曲振动,存在安全隐患。