大缩尺比气弹模型风洞试验紊流积分尺度修正

摘要：

风洞试验气弹模型缩尺比常选为1/300～1/800以满足紊流积分尺度相似要求,但一些复杂结构气弹模型实际缩尺比为1/40～1/100以减少模型加工难度及提高模型精度.这类大几何缩尺比造成紊流积分尺度的相似性严重偏离,必须对紊流积分尺度不相似时的风洞试验结果偏筹进行修正.基于随机振动理论,推导了考虑1阶基本振型的顺风向风振响应及风振系数计算表达式.通过对一格构式输电塔风振响应分析,研究了顺风向紊流积分尺度Lxu对该结构风振响应的影响.研究结果表明:紊流积分尺度对结构抖振响应有显著影响,对峰值响应及风振系数影响也较大.对于该塔1/40大缩尺气弹模型风洞试验,由紊流积分尺度不相似带来的风振系数试验值的最大偏差可达27%,风振系数平均偏差也接近14%,试验结果偏保守.为便于应用,建议了较为通用的、由紊流积分尺度不相似引起的修正系数,这一修正系数随着结构阻尼比、结构频率与风谱卓越频率的比值(频率比)的增加而减小.

关键词：输电塔、风洞试验、紊流积分尺度、风振系数

所属期刊栏目：31

分类号：TU312.1;TU317.1(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金50808079;50738002

在线出版日期：2010-12-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：55-61