大型冷卻塔抗風(fēng)設(shè)計(jì)原理與工程應(yīng)用
《大型冷卻塔抗風(fēng)設(shè)計(jì)原理與工程應(yīng)用》總結(jié)了作者在國內(nèi)外大型冷卻塔工程抗風(fēng)設(shè)計(jì)的研究成果，系統(tǒng)地闡述了大型冷卻塔的結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)原理，并將其應(yīng)用于國內(nèi)外重大工程實(shí)例，主要包括風(fēng)荷載特性、群塔干擾效應(yīng)、結(jié)構(gòu)風(fēng)致響應(yīng)、風(fēng)振系數(shù)取值、等效靜力風(fēng)荷載以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等一系列問題，涉及基礎(chǔ)理論、計(jì)算方法、試驗(yàn)方法及研究結(jié)果等，同時(shí)結(jié)合國內(nèi)外擬建、在建和已建大型冷卻塔工程給出大量抗風(fēng)設(shè)計(jì)研究實(shí)例。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 冷卻塔介紹 1
1.1.1 冷卻塔工作原理 1
1.1.2 冷卻塔分類 3
1.1.3 國內(nèi)外建設(shè)現(xiàn)狀 5
1.1.4 歷年風(fēng)毀事件及分析 7
1.2 風(fēng)荷載研究 10
1.2.1 研究方法 10
1.2.2 主要國家冷卻塔設(shè)計(jì)規(guī)范介紹 11
1.2.3 研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài) 11
1.3 風(fēng)振響應(yīng)研究 12
1.3.1 計(jì)算方法介紹 12
1.3.2 研究現(xiàn)狀及不足 15
1.4 等效靜力風(fēng)荷載研究 16
1.4.1 計(jì)算方法介紹 16
1.4.2 研究現(xiàn)狀及不足 20
1.5 本書的目的和主要內(nèi)容 21
參考文獻(xiàn) 22
第2章 大型冷卻塔單塔風(fēng)荷載分布特性 24
2.1 成塔脈動(dòng)風(fēng)荷載隨機(jī)特性 24
2.1.1 非高斯特性 24
2.1.2 非平穩(wěn)特性 34
2.1.3 風(fēng)壓極值研究 41
2.2 施工全過程風(fēng)荷載分布特性 50
2.2.1 時(shí)域特性 51
2.2.2 頻域特性 55
2.2.3 極值風(fēng)壓分布 61
2.3 考慮導(dǎo)風(fēng)裝置風(fēng)荷載分布特性 64
2.3.1 風(fēng)洞試驗(yàn)與數(shù)值模擬 64
2.3.2 結(jié)果分析 65
2.4 考慮風(fēng)熱耦合效應(yīng)內(nèi)吸力取值 73
2.4.1 分析方法介紹 73
2.4.2 計(jì)算工況說明 74
2.4.3 結(jié)果分析 75
2.5 考慮散熱器不同透風(fēng)率風(fēng)荷載取值 80
2.5.1 計(jì)算工況說明 81
2.5.2 外表面風(fēng)壓分布 81
2.5.3 內(nèi)表面風(fēng)壓分布 82
2.6 小結(jié) 84
參考文獻(xiàn) 85
第3章 大型冷卻塔群塔組合風(fēng)荷載干擾效應(yīng) 86
3.1 雙塔組合 86
3.1.1 常見塔間距 86
3.1.2 考慮不同透風(fēng)率的影響 87
3.1.3 考慮復(fù)雜山形的影響 93
3.1.4 考慮不同導(dǎo)風(fēng)裝置的影響 100
3.2 三塔組合 102
3.2.1 串列布置 102
3.2.2 品字形布置 103
3.3 四塔組合 103
3.3.1 典型四塔布置 103
3.3.2 考慮復(fù)雜山形的影響 111
3.4 復(fù)雜塔群組合 121
3.5 小結(jié) 122
參考文獻(xiàn) 123
第4章 大型冷卻塔風(fēng)振計(jì)算方法 124
4.1 風(fēng)振時(shí)域計(jì)算方法 124
4.1.1 基本概念 124
4.1.2 時(shí)域計(jì)算理論 125
4.2 風(fēng)振頻域計(jì)算方法 138
4.2.1 基本原理和經(jīng)典算法 138
4.2.2 脈動(dòng)風(fēng)效應(yīng)各分量的定義 140
4.2.3 一致耦合法 143
4.2.4 背景響應(yīng)分析方法 144
4.2.5 改進(jìn)的共振響應(yīng)分析方法 146
4.2.6 交叉項(xiàng)求解的耦合恢復(fù)力協(xié)方差法 148
4.2.7 總風(fēng)致響應(yīng)的組合 150
4.2.8 方法正確性驗(yàn)證 152
4.2.9 精度分析與參數(shù)確定 152
4.3 小結(jié) 155
參考文獻(xiàn) 155
第5章 大型冷卻塔風(fēng)致響應(yīng)與參數(shù)分析 157
5.1 風(fēng)致響應(yīng)特性 157
5.1.1 平均響應(yīng) 157
5.1.2 背景響應(yīng) 158
5.1.3 共振響應(yīng) 159
5.1.4 交叉項(xiàng)響應(yīng) 160
5.1.5 總風(fēng)振響應(yīng) 161
5.2 結(jié)構(gòu)基頻的影響 165
5.3 阻尼比的影響 166
5.4 周邊干擾的影響 168
5.5 導(dǎo)風(fēng)裝置的影響 169
5.5.1 塔筒響應(yīng) 169
5.5.2 支柱響應(yīng) 172
5.5.3 環(huán)基響應(yīng) 172
5.6 加勁環(huán)的影響 173
5.6.1 塔筒響應(yīng) 173
5.6.2 支柱響應(yīng) 176
5.6.3 環(huán)基響應(yīng) 178
5.7 子午肋的影響 179
5.7.1 塔筒響應(yīng) 179
5.7.2 支柱響應(yīng) 180
5.7.3 環(huán)基響應(yīng) 182
5.8 支柱類型的影響 183
5.8.1 截面形式 184
5.8.2 支柱形式 186
5.9 子午線型的影響 189
5.9.1 子午線型介紹 189
5.9.2 塔筒響應(yīng) 190
5.9.3 支柱響應(yīng) 193
5.10 小結(jié) 194
參考文獻(xiàn) 194
第6章 大型冷卻塔抗風(fēng)穩(wěn)定性 195
6.1 常規(guī)冷卻塔 195
6.1.1 整體穩(wěn)定性 195
6.1.2 局部穩(wěn)定性 195
6.1.3 特征值屈曲穩(wěn)定驗(yàn)算方法 196
6.2 開孔排煙冷卻塔 197
6.2.1 整體穩(wěn)定性 197
6.2.2 局部穩(wěn)定性 198
6.2.3 線彈性特征值屈曲穩(wěn)定性 200
6.3 帶導(dǎo)風(fēng)裝置冷卻塔 202
6.3.1 整體穩(wěn)定性 202
6.3.2 局部穩(wěn)定性 202
6.3.3 線彈性特征值屈曲穩(wěn)定性 203
6.4 施工全過程冷卻塔 203
6.4.1 常規(guī)冷卻塔 204
6.4.2 加環(huán)冷卻塔 207
6.4.3 加肋冷卻塔 211
6.5 小結(jié) 213
參考文獻(xiàn) 214
第7章 大型冷卻塔風(fēng)振系數(shù)與參數(shù)分析 215
7.1 風(fēng)振系數(shù)定義 215
7.2 不同響應(yīng)等效目標(biāo) 216
7.2.1 以徑向位移為目標(biāo) 216
7.2.2 以子午向軸力為目標(biāo) 218
7.2.3 以環(huán)向彎矩為目標(biāo) 221
7.2.4 以Mises應(yīng)力為目標(biāo) 223
7.2.5 二維分布特性 224
7.3 風(fēng)振系數(shù)參數(shù)分析 226
7.3.1 阻尼比的影響 226
7.3.2 周邊干擾的影響 230
7.3.3 施工全過程的影響 232
7.3.4 塔高的影響 241
7.3.5 塔型的影響 244
7.3.6 內(nèi)吸力風(fēng)振系數(shù)取值初探 247
7.4 風(fēng)振系數(shù)預(yù)測 252
7.4.1 灰色-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合模型的建立 252
7.4.2 網(wǎng)絡(luò)的有效性驗(yàn)證 254
7.4.3 精細(xì)化風(fēng)振系數(shù)預(yù)測 255
7.5 小結(jié) 256
參考文獻(xiàn) 256
第8章 大型冷卻塔等效靜力風(fēng)荷載 258
8.1 單目標(biāo)等效靜力風(fēng)荷載 258
8.1.1 平均分量 258
8.1.2 背景分量 258
8.1.3 共振分量 261
8.1.4 交叉項(xiàng)分量 263
8.1.5 脈動(dòng)風(fēng)等效靜力風(fēng)荷載 266
8.1.6 總風(fēng)荷載分布特征 268
8.2 多目標(biāo)等效靜力風(fēng)荷載 271
8.2.1 實(shí)質(zhì)與優(yōu)缺點(diǎn) 271
8.2.2 改進(jìn)計(jì)算方法 272
8.2.3 分布特征與合理性探討 275
8.3 CCM簡化計(jì)算方法 279
8.3.1 簡化計(jì)算方法的提出 280
8.3.2 簡化計(jì)算方法的應(yīng)用 280
8.4 小結(jié) 282
參考文獻(xiàn) 282
第9章 基于二次開發(fā)大型冷卻塔抗風(fēng)計(jì)算軟件 284
9.1 ANSYS二次開發(fā) 284
9.1.1 開發(fā)語言簡介 284
9.1.2 二次開發(fā)流程 285
9.1.3 模塊開發(fā)成果 289
9.2 MATLAB二次開發(fā) 292
9.2.1 開發(fā)語言簡介 292
9.2.2 二次開發(fā)流程 293
9.2.3 軟件開發(fā)成果 297
9.3 算例分析 303
9.3.1 動(dòng)力特性測試 303
9.3.2 風(fēng)致響應(yīng)測試 305
9.3.3 風(fēng)致穩(wěn)定測試 307
9.3.4 風(fēng)振動(dòng)力測試 309
9.4 小結(jié) 311
參考文獻(xiàn) 311
附錄A 風(fēng)洞試驗(yàn)方法介紹 313
附錄B 數(shù)值模擬方法介紹 317
附錄C 國內(nèi)外大型冷卻塔抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范介紹 325
附錄D 工程參數(shù)介紹 331
附錄E 南京航空航天大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室簡介 338
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