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下击暴流风的数值仿真研究 总被引：1，自引：0，他引：1
作为自然界的一种强风荷载,雷暴天气产生的下击暴流风在世界范围内造成了大量工程结构物的破坏。研究证实,下击暴流风具有同常规的大气边界层近地风完全不同的风场特征。利用通用商业CFD(Computational fluid dynamics)软件FLUENT完成了几何缩尺比为1:2000的下击暴流过程的数值仿真。非定常的数值模拟将有助于更好地理解下击暴流风的动力特征。数值结果表明,基于雷诺平均的Navier-Stokes方程进行的非定常数值模拟结果同根据实测数据提出的三种经验风剖面吻合良好,在目前实测资料稀少的情况下,有助于更好地研究下击暴流风的基本特征。 相似文献
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下击暴流是雷暴天气产生的近地面短时强风,具有和大气边界层近地风显著不同的风场特征,其风荷载数值模拟方法也和常规风荷载模拟方法不同。在将下击暴流风速表达为时变的平均风速和调制的非平稳脉动风速之和的前提下,本文采用基于改进的OBV模型（Oseguera and Bowles／Vicroy（OBV））的方法来模拟平均风速,其平均风速直接由改进的OBV模型表达,而不同于已往研究中将平均风速表达为竖向风剖面与时间函数的乘积,并采用结合快速傅里叶变化的谐波叠加法来模拟调制的非平稳脉动风速。改进的OBV模型考虑了下击暴流的风暴中心移动和强度演化的影响,更准确地描述了下击暴流的实际物理过程。通过实例仿真,说明结果准确合理。 相似文献
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下击暴流是雷暴天气中沿地面传播的一种极具突发性和破坏性的一种强风,对建筑结构的破坏性极强,因此建立准确可靠的下击暴流风速模型对于研究建筑结构在下击暴流作用下的动力响应并减少灾害发生是至关重要的。本文采用随时间变化的向量自回归模型(简称TVAR模型)建立下击暴流的风速模型。采用基函数方法识别TVAR模型参数,即将TVAR模型参数表示为加权时间函数的线性组合。联合使用正向估计和后向估计器估计TVAR模型中的随时间变化参数,计算得到下击暴流随时间变化功率谱密度。模拟得到了下击暴流风速、功率谱密度、相干函数等重要参数。结果表明本文提出的TVAR模型可以准确模拟下击暴流风速场,且计算效率得到了进一步提高。本文提出的TVAR模型为准确进行下击暴流模拟或建立经验模型提供了可靠的方法。 相似文献
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基于性能目标的特高压输电塔抗风可靠度分析 总被引：1，自引：0，他引：1
特高压输电塔作为风敏感结构,在不同风荷载强度等级作用下,会遭受不同程度的损伤和破坏甚至倒塌。除了关注倒塌这一严重破坏,对于特高压输电塔在运营期间不同的受损程度,即不同的性能水准和表现也应重视,并采取相应的加固维修措施。通过大量调研和分析,提出以应力比和顶点位移为控制标准的性能目标,并建立了其性能水准量化模型;进而结合自适应高次响应面法,对皖电东送一上海1000kV双回路输电线路中的SZ301直线塔进行了相应的抗风静力性能可靠度分析,从而验证了所建议性能水准框架及可靠度分析方法的可行性,对工程设计和实践具有一定的指导意义。 相似文献
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输电线断线对高压输电塔-线体系的冲击作用分析 总被引：1，自引：0，他引：1
研究了输电线断线对高压输电塔-线体系的冲击作用。给出了断线前后的结构动力平衡方程。分别采用梁单元、杆单元和悬链线单元对输电塔、绝缘子和输电线进行了模拟。根据实际工程,考虑输电线的几何非线性建立了高压输电塔-线体系的三维有限元模型,并计算了输电塔的动力特性。根据分析方法及分析工况,分别研究了不同工况下断线对高压输电塔-线体系的冲击作用及安全度评定。研究结果表明,地线的断线冲击较小,应该考虑不同的导线断线组合情况;断两根导线的冲击值,接近于设计所取的安全系数;输电线断线对高压输电塔的冲击作用不可忽视。 相似文献
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研究了基于不同失效准则多维地震激励下输电塔-线体系的倒塌。根据实际工程,运用ABAQUS有限元分析软件,考虑材料非线性和几何非线性,建立了包含两基输电塔与3跨输电线的大跨越输电塔-线体系三维有限元模型。提出了2种不同的杆件失效准则,采用用户材料子程序,基于动力显式分析方法,研究了大跨越输电塔-线体系在3条典型天然地震波作用下考虑不同失效准则的倒塌机理,并对输电塔的杆件失效、节间位移角以及相对薄弱位置进行了分析。分析结果可以为大跨越输电塔-线体系的抗震设计提供参考。 相似文献
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沿海地区低矮房屋大多系村民自建,由于缺乏合理设计和规范施工。结构抗风措施比较简单,台风发生时往往造成大面积破坏。为了研究沿海低矮房屋在强风作用下的易损性,文章采用理论分析的方法,通过ANSYS建立一个三层无筋砌体有限元模型,以顶部位移为性能指标并充分考虑其结构材料性能的随机性,对结构进行非线性动力时程分析得到风速和结构响应的关系,对结构进行与静力非线性分析定义结构四种破坏状态,最后依据可靠度理论计算得到结构在不同破坏状态下的易损性曲线。并计算在该地区50年和100年一遇风荷载作用下结构发生不同破坏状态的概率大小,分析了此类房屋的抗风能力。 相似文献
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在传统输电塔抗震分析中,通常假设输电塔固定在地面上,而不考虑土G结构相互作用(SoilG Structure Interaction,SSI)对结构的影响,从而可能导致输电塔抗震性能评估不准确.依托某 1000kV输电铁塔实际工程,对地震动激励下考虑SSI的输电塔进行综合的地震响应、倒塌破坏和倒塌易损性分析.在 ABAQUS中,通过沿桩体设置依据 API规范确定的零长度弹簧模拟土体与桩体间的相互作用,建立考虑SSI的输电塔有限元模型.基于数值模型,开展输电塔动力特性和结构动力响应分析.采用增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)方法,研究SSI对输电塔倒塌机理和易损性的影响.结果表明:考虑和未考虑SSI的输电塔振型相似,但自振频率相差较大;忽略SSI会低估输电塔的地震响应,同时高估输电塔的抗倒塌能力.因此考虑SSI可以提高输电塔抗震能力,进而确保输电线路的安全性. 相似文献