超高冷却塔风振响应特性研究

摘要

以一座242.4m高的钢筋混凝土双曲线自然通风冷却塔为研究对象，开展刚性模型风洞测压试验，并通过表面粗糙度控制实现雷诺数模拟，获得与《工业循环水冷却设计规范》中光滑塔和K1.0有肋塔的体型系数设计曲线高度一致的风压分布．将测得风压时程按相似关系换算至原型结构，建立包含壳体与人字柱体系的有限元模型，计算冷却塔在基准风作用下的风振位移响应与风振系数．结果表明，超高冷却塔沿高度方向的风振系数呈单调增大趋势，喉部区域约为1.48，显著低于规范取值1.9；当阻尼比由5%降至2%时，风振系数增幅不足1%，结构风振响应主要受脉动风主导，对阻尼变化不敏感；考虑电厂周边建筑后，风压分布与风振系数整体变化较小，但在部分风向角下风振系数显著增大至1.66.

关键词

超高冷却塔 / 风洞试验 / 雷诺数模拟 / 风压分布 / 风振响应

基金资助

国家重点研发计划资助项目(2025YFF0519700); 湖南省科技创新计划资助(2023RC1036)