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：太原理工大学学报, 2023, 54(03): 473-481.

DOI：10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2023.03.010

• 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

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。

• 单位
  太原理工大学; 土木工程学院; 吕梁学院