基于微型TLD的吸热塔气弹模型减振试验研究

摘要

吸热塔近年来应用广泛。作为典型的高耸结构，在风荷载作用下，极易发生大幅振动。该文以一座高228.5 m的光热电站吸热塔为背景，设计并制作了一种可用于小比例模型风洞试验的微型调谐液体阻尼器(tuned liquid damper, TLD)。基于气弹模型试验方法，研究了TLD对吸热塔风致振动的抑制效果。首先，制作了吸热塔1∶200全气弹模型，并分析了相应的TLD最优控制参数。然后，采用多容器的方式设计制作了用于该模型的微型TLD。详细测试了吸热塔模型受控前后的风致响应，包括顶部加速度、位移和基底剪力、弯矩。研究结果表明，在设计风速(33 m/s)范围内，该吸热塔会发生明显涡激振动，而TLD可以显著减小结构在横风向、顺风向的风致响应。安装TLD后，在涡振区间内，吸热塔横风向顶部加速度和位移峰值可分别减小56.3%、53.5%,底部剪力和弯矩峰值可分别减少58.7%、56.5%;在设计风速下，横风向顶部加速度和位移峰值可分别减小48.4%、40.3%,底部剪力和弯矩峰值可分别减少65.4%、45.5%。

关键词

吸热塔 / 涡激振动 / 气弹模型 / 振动控制 / 调谐液体阻尼器