Characteristics of Lightning Parameters around a TV Tower and Ground Potential Simulation:A Case Study of Lu an Radio and TV Tower

At present,the Lu an Radio and Television Tower is the tallest building in Anhui Province,and it is easily struck by lightning during the thunderstorm season.In order to clearly understand the lightning environment around the TV tower,based on the lightning positioning monitoring data provided by the Anhui Meteorological Bureau,the distribution characteristics of six lightning parameters within 5 km of the TV tower were studied firstly.Secondly,combined with the field survey data,a soil model was established,and the distribution of ground potential and other related parameters were simulated using CDEGS software,which can provide certain reference for the subsequent lightning protection design and construction.

佛山电视塔供配电系统的设计与思考

本文基于佛山电视塔维修改造工程的电气系统设计工作,前期由于设计周期紧张,适逢《民用建筑电气设计标准》GB 51348—2019实施前夕,本项目的设计尚按照当时现行规范设计。现项目已完成,设计团队按照《民用建筑电气设计标准》的新要求,从设计原有条件、业主需求、国家规范的要求等,梳理改造佛山电视塔的广播电视发射机房供配电系统、附加电击防护、航空障碍灯等方面的设计要点,回顾设计成果是否满足新标准的要求,并为后续设计工作积累经验。

佛山电视塔风洞试验研究

电视塔具有复杂的气动外形和低阻尼特性。因此,风荷载和风致响应是其设计和维护的关键因素。为了研究高层电视塔的这两个参数,以佛山电视塔为模型,进行了风洞试验,电视塔模型分为七个可拆卸部分。在风洞中模拟了三个不同湍流强度的风场,分别对应于不同的截面,并利用高频动平衡对每个截面进行了侧向力试验。将试验结果用于计算考虑模态(前三阶)耦合响应时的风振响应,并与使用完全二次振型组合(CQC)方法计算的风振响应进行比较。结果表明,本研究中使用的等效静风荷载(ESQL)和完全二次振型组合(CQC)计算方法具有较高的一致性。

广播电视发射塔实时健康监测系统方案

广播电视发射塔是广播电视信号发射系统的重要组成部分。广播电视发射塔大多长期工作在环境较差的室外高空,极易受到雨雪、雷电、强风、冰冻、潮湿环境影响,这对广播电视发射塔的日常巡检和专业维护工作提出了较高要求。基于此,分析发射塔实时健康监测建设的必要性,从监测、状态分析评估和结构养护管理等方面介绍实时健康监测系统,阐述其实际应用,为相关人员提供参考。

预应力混凝土电视塔结构检测及评定

南京市广播电视塔高度为310.1m,采用钢筋混凝土结构和钢结构,电视塔经过三十余年使用,受到自然灾害和环境侵蚀等各种不利因素的影响,多处存在露筋、锈蚀及混凝土剥落现象,局部存在水渍、涂料局部起皮剥落等情况,部分钢绞线表面浮锈、锚固端松动。本文针对其高耸异形、全面采用高效预应力的特点,对电视塔的检测及评定技术进行研究,对今后预应力混凝土电视塔检测具有指导意义。

广州新电视塔结构模型振动台试验研究

广州新电视塔高610m,由1座高达450m的主塔和1个高160m的天线桅杆构成,采用椭圆形钢结构外筒和椭圆形混凝土核芯筒组成筒中筒结构。其外框筒为由斜向立柱、水平斜向环梁和斜撑组成的中部纤细、中轴线倾斜的复杂结构体系,在高度、形体上均具有创新和突破。对这种特殊的结构,现行规范没有明确、统一的抗震设防标准。为研究它在地震作用下的抗震性能,广州大学工程抗震研究中心进行了1∶50比例模型的模拟地震振动台试验,同时采用大型三维有限元程序对模型进行了时程分析。研究了结构的自振特性、阻尼比、地震反应特征、扭转作用、内外筒协同工作等问题,并对整体结构的破坏形态和破坏机理进行了探讨。试验和分析结果均表明,结构总体上满足初步设计的抗震设防目标要求。

广州新电视塔模型测力风洞试验及风致响应研究Ⅰ:风洞试验

广州新电视塔是目前世界第一高电视塔,总高度约为610m。风荷载及其效应将控制结构设计,但由于塔结构形状独特,无法在风洞中通过测压试验来获得结构上的风力;又由于结构过于细长,并且高阶振型对结构风致效应的贡献不可忽略,因此对全塔(包括天线)结构模型采用高频动态测力天平技术进行风洞试验也是不可行的。为此,采用新的试验方法——节段模型测力方法来获得作用在塔上的风力分布。介绍试验模型、风洞试验方法、试验数据处理方法以及主要试验结果。试验结果用于结构设计,同时用于计算全塔的风致响应。

东方明珠广播电视塔钢天线桅杆同步整体提升

介绍上海东方明珠广播电视塔钢天线桅杆同步整体提升所采用的新方法──钢铰线承重、提升器集群、计算机控制、液压同步提井法．

大型超高钢结构电视塔模拟地震振动台试验研究

通过对大型超高钢结构电视塔1/40整体模型模拟地震振动台试验,测试了模型结构的动力特性,及其在8度多遇、8度基本以及8度罕遇烈度地震作用下的阻尼比、频率变化和塔楼顶部位移,并根据试验结果和相似理论,分析了原型结构的地震反应。试验及分析结果表明,原型结构前三阶自振频率为0.303 Hz(X向平动)、0.317 Hz(Y向平动)和0.625 Hz(扭转),对应的振型周期依次为3.3 s、3.15 s和1.6 s,其扭转周期与前两阶平动周期的比值分别为0.48和0.51,且在8度多遇和罕遇地震作用下结构最大层间位移角分别为1/807和1/99,表明原型结构整体抗震性能较好,能够抵抗所在地区设防烈度下各水准地震作用。

广州新电视塔模型测力风洞试验及风致响应研究Ⅱ:风致响应分析

基于节段模型测力试验的结果,采用随机振动响应分析中的完全二次组合法(CQC)对广州新电视塔结构进行随机风致振动响应分析,包含振型之间交叉项对响应的影响。"串联多质点系"力学模型被用来模拟电视塔结构,每层质点可考虑两个水平方向的线位移和绕竖向参考轴的转动位移。通过计算确定该电视塔不同高度上的风致振动位移响应、加速度响应、截面内力响应。计算结果表明,电视塔结构极值位移、内力随风向有相同的变化规律并且天线结构鞭梢效应对加速度的影响程度远大于位移。同时提供的等效静力风荷载考虑多个模态及模态间交叉项对响应的影响,可用于计算电视塔结构的位移及内力根方差响应。

合肥电视塔结构模型的建立及动力特性的分析

采用SAP2 0 0 0程序建立了合肥电视塔的三维有限元模型 ,在此基础上导出了符合电视塔动力特性的二维竖向串联多自由度体系模型 ,并对两者的计算结果进行对比 ,结果表明 ,二维竖向串联多自由度体系模型的动力特性与三维有限元模型的动力特性基本吻合 ,可以用二维竖向串联多自由度体系模型进行合肥电视塔的振动控制研究。

高耸结构TMD接触非线性阻尼振动控制研究

调谐质量阻尼器(TMD)能有效地控制高层建筑结构的风致振动,而TMD子结构往往将产生过大的冲程,且由于荷载不确定性决定其冲程也是不可确定的,故必须进行限位设计。鉴于此,对TMD的限位控制进行研究,提出了大阻尼TMD系统、开关阻尼限位控制和离位阻尼限位控制三种不同的限位策略。以广州新中轴线电视塔结构为分析模型,结合TMD系统在运动过程中的8个工作状态,给出了在考虑开关阻尼限位控制和离位阻尼限位控制两种限位控制策略下系统的运动方程,并进行了风载激励下的数值仿真分析。数值分析的结果表明:不同限位间距时,两种限位工况对系统位移、加速度响应的峰值和均方值控制效果规律不尽相同;对于开关限位控制,当限位距离为TMD最优控制下摆幅的36%时,在控制效果损失约4%的前提下,TMD的摆幅与最优控制下的摆幅相比,减少了约45%;当TMD摆幅相同时,与大阻尼TMD系统相比,其控制效果高8%;离位限位控制对结构加速度峰值有更好的控制效果。恰当地选择限位距离和限位阻尼系数,既能改善风致振动下结构的舒适度,又能减小TMD的摆幅。

“桉叶糖”异型钢管相贯焊节点试验和有限元分析

结合工程实际,对河南广播电视发射塔中"桉叶糖"异型钢管"X"节点缩尺试验进行了研究,讨论了实验的加载装置、测试结果和有限元数值计算结果,分析了这种节点在设计荷载下的受力性能和影响该节点荷载—应力曲线的主要因素.结果表明,这种"桉叶糖"异型钢管相贯节点在设计荷载作用下具备足够的刚度和强度,满足设计需求;有限元计算结果与试验实测结果吻合较好,有限元分析模型可进一步推广至未实测的"X"节点.

“东方明珠”广播电视塔风致振动研究

本文为上海“东方明珠”广播电视塔风致振动试验研究成果的总结。介绍了全塔气动弹性模型的设计思想及风洞试验，给出了塔体的振动加速度及观光层处的人体舒适度分析、结构风振系数、塔体振动位移等结果。

高耸电视塔的动力特性及风振反应分析

建立了合肥塔的杆系和梁系三维空间有限元模型 ,进行了合肥塔的动力特性分析并比较了 2种模型的差异。随后形成二维串联多自由度动力模型 ,模拟了合肥塔顺风向脉动风荷载 ,并进行风振反应分析 ,结果表明合肥塔顶部鞭梢效应极为明显 ,高振型对合肥塔风振反应的影响不可忽略。

地震作用下高耸结构动力响应波动分析方法

针对高耸结构沿高度方向进行空间离散并构造出控制体,基于Timoshenko梁理论,建立控制体的动力学方程。在时间域上交替运用控制体动力学方程和剪力-位移关系式、弯矩-转角关系式,提出一种研究地震作用下高耸结构动力响应的波动分析方法。利用所提出的方法对南京电视塔在地震作用下的动力响应进行分析,计算结果表明:南京电视塔受地震作用时,大塔楼处位移峰值大于有限元方法的计算结果,大塔楼处出现转动惯性力矩峰值,研究高耸结构的地震响应问题时不应忽略转动惯性的影响。所提出的方法为研究地震作用下高耸结构的动力响应问题提供了一种有效的途径。

RTK-GPS在广州新电视塔变形监测中的应用研究

高耸结构在强风、地震和温度变化作用下,容易产生过大的变形,从而危及结构安全。日照变形是超高层结构常见的变形形式之一,是评价结构健康状况的重要参数,在施工和运营阶段均需进行变形监测。本文以在建的广州新电视塔(塔高610m)为研究背景,利用RTK-GPS测量技术和高精度全站仪对其施工进行了全程日照变形监测。分析表明,当一天内的环境温度变化较大时,塔体的水平位移明显增大;随着电视塔高度的增加,塔体变形也相应增大;核心筒和钢结构的位移变形趋势基本一致等。观测结果验证了监测方案的合理性,对超高层建筑施工安全、施工验收和相应规范的改进具有重要的参考指导作用。

多个悬吊摆体系对电视塔风振控制研究

本文研究多个悬吊质量摆体系对钢结构电视台风振控制设计方法,引入MTMD理论设计安装在电视塔天线段的多个悬吊质量摆,通过对上海青浦电视塔风振设计表明,这种控制体系简单、实用、效果好.

南京电视塔风振主动控制的实施方案研究

简要介绍了南京电视塔风振控制工程的现场条件 ,并根据实际情况论证了南京电视塔风振控制的工程可行性 .通过化整为零的办法解决了现场场地和运输通道狭小的问题 ;通过将附加质量做成圆环形 ,并以 3个作动器与塔筒相连 ,解决了圆形结构控制力和控制位移实施的困难 ,证明了方案的可行性 .文中还对工程中其他设备的设计。