单钢管避雷针高柔结构横风向风致响应研究

• 作者: 焦晋峰 苏亚兰 邓婕 付兴强 陈鹏程
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 双向流固耦合 单钢管避雷针结构 三维数值风洞模拟 横风向风压 风振响应
• 年，卷（期）: 2024,（3）
• 页码范围: 75-83
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2023.03.010

摘要

单钢管避雷针结构横截面为圆形且基频较低,在运营过程中容易发生风振现象,采用双向流固耦合方法对其进行 3 维数值风洞模拟,探讨 7 种风速下钢管避雷针结构受力性能及风振响应,并与现行的国家规范条文对比.分析结果表明:在典型风速下避雷针结构两侧所受横风向风压力最大为 1.03 kPa,是顺风向风压力的 1.72 倍,且在不同节段钢管连接处风压力突变现象显著;当风速大于 10 m/s 时,避雷针结构所受横风向风压大于规范提供的风荷载标准值,两者相差42％,且结构顶端位移相差 30.6％;当风速大于 20 m/s 时,避雷针结构横风向振动频率与避雷针结构高阶自振频率接近,避雷针结构易发生高阶弯曲振动,存在安全隐患.