中外架空输电线路设计风荷载规范对比分析

输电线路设计风荷载实质上是基于平均风静力荷载和脉动风动力效应组合的等效静力风荷载,选取GB 50545—2010、DL/T 5551—2018、IEC 60826—2017、ASCE NO.74—2020和BS EN 50341—2012等国内外5份主流的输电线路设计规范,给出了导线及地线风荷载计算表达式。从结构随机振动理论及风工程基本原理出发,推导了典型的输电线路风荷载理论模型,深入比较了计算高度、基本风速、体型系数、风压高度变换系数、风振系数等基本计算参数取值的差异性。并结合110~330 kV、500~750 kV和800 kV及以上输电线路的工程实例,详尽分析了国内DL/T 5551—2018新荷载规范的修订对风荷载的影响,揭示了荷载设计值同国外标准差异性的根本原因。研究结果可为新规范相关计算参数进一步优化提供参考依据,从而有效提高输电线路结构抗风设计的安全性、经济性和可靠性。

正弦波动来流条件下复杂结构建筑表面风压分布

对正弦波动来流条件下三维复杂结构建筑物表面风压分布进行了风洞实验测量和数值模拟研究.通过对风洞动力系统的变频调节,实现了正弦来流的周期和振幅变化.采用Realizablek-ε(模型和SIMPLE算法进行了数值模拟.结果显示:来流的正弦波动对建筑表面的风压分布具有显著的影响,与定常平均来流对比,风压系数变化平均达15%,局部最大值达45%;正弦来流对屋面各测点风压系数的影响程度随正弦来流周期的减小而增大,随来流振幅的增加而增大;受影响较大的测点出现在屋面迎风侧流动分离区.

海岛环境下大跨越输电塔风荷载关键参数特性研究

大跨越输电塔是集高耸结构和空间杆系结构2种特征于一体的风敏感结构,风与结构的相互作用十分复杂,风荷载是主要的设计荷载之一。以某一海岛环境大跨越输电塔为研究对象,研究了适用于工程的风速过渡区、风压高度变化系数;结合以往工程经验,提出体型系数的推荐取值;同时,参考国内外规范(IEC60826、BS50341),并通过CFD模拟,得出了塔身与横担角度风荷载的分配系数推荐值;通过研究,揭示了海岛环境下大跨越塔的风荷载关键参数的特性,结果可作为大跨越铁塔结构抗风设计的参考。

作用于船舶上风荷载及参数的理论计算

风荷载是船舶系泊的主要控制因素,因此对作用于船舶上风荷载计算研究是十分必要的。针对现行水运行业规范中关于作用于船舶上风荷载的计算公式与参数取值问题,基于风荷载的基本表达式,采用理论推演的方法,结合自然条件的更新调整,对空气密度、风压高度变化系数、地面粗糙度、船舶受风面积等参数进行分析,得出船舶风荷载的理论计算公式与参数取值建议,为规范中部分参数的修订与工程设计提供参考。

欧洲和中国规范风荷载基本参数对比

欧洲规范和中国规范在计算风荷载时选用的基本参数有所不同。进行风荷载基本风速(风压)对比,以北京为例,重点分析两种规范关于风荷载重现期转换方式的差别;分别分析在各种地貌形式下中欧规范关于风压高度变化系数存在的差异,并对比两种规范针对特殊地形所采用的不同计算方法;对两种规范下建筑体型系数计算方法和群体效应进行对比分析,并以封闭式双坡屋面为例做具体说明。综合研究结果表明,中欧规范对于荷载基本参数选取存在较大差异。