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椭圆截面高耸结构风效应的风洞试验研究文献综述

 2020-04-21 04:04  

1.目的及意义

高耸结构概述

高耸结构是指横断面较小、高度较高的细长结构。与高层建筑相比,高耸结构一般不以居住为目的,而大多是有观光、休闲娱乐或其它专业性的用途。高耸结构主要应用于电视塔、通信塔、导航塔、输电高塔、石油化工塔、大气监测塔和宗教塔等。

古代的宗教塔是早期的高耸结构。河南登封嵩岳寺砖塔、山西应县佛宫寺释迦木塔、湖北荆州玉泉寺铁塔是几种比较有代表性的古塔。19世纪末,法国塞纳河畔建成了举世瞩目的高320米的埃菲尔铁塔,开创了现代高耸结构的先河。随着广播、通讯和电视等领域的迅猛发展,基于功能要求,高耸结构成为无线电通讯塔和电视发射塔的最佳选择,再加上其占地少、工期短、外形丰富等优点,高耸结构越来越受到人们的关注。

高耸结构的外形一般是均匀、对称的。大多采用八边形、六边形、四边形这种双轴对称的截面形式。随着社会的发展,现今高耸结构的设计要求具有安全性、经济性和艺术性,因此高耸结构的结构外形也从均匀对称的造型发展为各种不对称的奇特的造型。

例如,610米的广州电视塔,388米的河南广播电视塔等。这些高耸结构以其高度高、造型复杂的特点,成为了城市一道亮丽的风景。而高耸结构日益向着更高、更柔、更轻的方向发展,外形也更加复杂,使得其对风荷载的敏感性增强。

风的形成:太阳的辐射引起地球上大气的温度不均匀,产生水平气压梯度力,从而形成

了风 高耸结构受到的水平荷载主要是风荷载,风荷载包括动力和静力两部分,风荷载作用于结构的时间长,作用于建筑物表面也不是均匀分布的

风作用在结构上,容易造成以下结果:1使结构物或结构构件受力过大或失稳;2造成结构物或结构构件过大的挠曲或变形 3反复的风荷载作用下,引起结构物或结构构件的疲劳破坏;4气动弹性的不稳定,导致结构物产生加剧的气动力;5过大的加速度或位移,引起居住者的不舒适感。引起上述结果的原因主要有以下几方面:1脉动风引起结构的顺风向振动,对结构影响比较大;2风流过建筑物时,在结构物两侧背后产生交替的漩涡,从而引起结构横风向的振动,这种振动会对高耸结构、高层建筑等造成不容忽视的影响;3前端建筑尾流中的气流引起的振动;4空气负阻尼引起的横风向失稳振动

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