基于全气弹模型的混凝土吸热塔气动阻尼研究

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1、学校代号10532学号S150100166分类号U441+.3密级公开硕士学位论文基于全气弹模型的混凝土吸热塔气动阻尼研究学位申请人姓名黄景辉培养单位土木工程学院导师姓名及职称陈政清教授李寿英教授学科专业土木工程研究方向工程结构抗风论文提交日期2018年5月23日I学校代号：10532学号：S150100166密级：公开湖南大学硕士学位论文基于全气弹模型的混凝土吸热塔气动阻尼研究学位申请人姓名：黄景辉导师姓名及职称：陈政清教授李寿英教授培养单位：土木工程学院专业名称：土木工程论文提交日期：2018年5月23日论文答辩日期：201

2、8年5月26日答辩委员会主席：李正农教授IIStudyonaerodynamicdampingoftheconcretesolartowerbasedonaero-elasticwindtunneltestsbyHUANGJinghuiB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchool

3、ofHunanUniversitySupervisorProfessorCHENZhengqingProfessorLIShouyingMay,2018I湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使

4、用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I基于全气弹模型的混凝土吸热塔气动阻尼研究摘要广播电视塔、通信塔、输电塔等为典型的高耸结构，高耸结构具有细长、轻柔和低阻尼的特点，在风荷载作用下容易发生由涡

5、激振动引起的横风向共振响应。风荷载和阻尼的准确估计是验算风致响应和涡振幅值的基础，其中阻尼是影响结构动力响应最重要和最不确定的参数。本文以某243m高光热电站吸热塔为工程背景，在已有吸热塔气弹模型的基础上进行了风洞试验，对其气动阻尼进行识别，可以为类似结构的风致响应验算、减振控制和仿真建模的参数选取提供一定的参考依据。全文主要工作如下：(1)对气动阻尼识别的随机减量技术和随机子空间法进行了介绍；重点介绍了数据式子空间法。(2)介绍了多自由度气弹模型设计的基本原理；对模型的相似参数设计和模型制作过程进行了介绍。(3)在正式试验前，

6、进行了初步的验证性试验，并且将随机减量技术、随机子空间法和已有的卡尔曼滤波法的识别结果进行对比，验证了所用方法的准确性。在已有吸热塔气弹模型的基础上进行了一系列风洞试验。分别用两种方法对气弹模型横风向和顺风向气动阻尼进行识别；研究了气动阻尼随折减风速的变化规律。通过粘贴胶带使模型具有4种不同的结构阻尼，得到了结构阻尼对气动阻尼的影响。结构阻尼与响应振幅具有较强的相关性。在考虑不同结构阻尼比的同时，研究了幅值相关性的影响，并给出了幅值相关性现象的一种解释。对模型顶部和基底力响应进行处理，分析了折减风速和结构阻尼对结构响应的影响。从

7、识别结果稳定性和所需数据长度的角度对比了两种识别方法的优缺点。(4)最后从概率的角度对涡振不稳定现象做出了分析，通过定义共振标准可以计算共振发生的概率，研究不同因素对共振发生概率的影响。关键词：高耸结构；涡激振动；气动阻尼；气动弹性模型；随机减量技术；随机子空间法II硕士学位论文AbstractThehigh-risebuilding,includingtelevisiontower,communicationtowerandendothermictowerhasthecharacteristicofhighslenderrat

8、ioandflexibilityandlowdamping.Withtheattackofwind,resonanceinthecross-winddirectioniseasytobeintriguedbythevortex-inducedvibration(