考慮內外壓共同作用的大型冷卻塔風荷載分析

沈國輝，余關鵬，孫炳楠，樓文娟，李慶祥，楊仕超

(1.浙江大學土木工程學系，浙江 杭州 310058;2.廣東省建筑科學研究院，廣東 廣州 510500)

0 引言

大型雙曲自然通風冷卻塔由于體型巨大、壁厚極薄，風荷載是主要的控制荷載。雖然已有一些關于冷卻塔風荷載的研究，但主要限于外表面的風壓;同時水冷卻規范［1］也只對外表面的風壓進行規定。實際上為達到自然通風的目的，冷卻塔底部必須有人字柱支撐而形成風通道，頂部敞開，因而冷卻塔內、外表面均受到風荷載的作用。

已有一些學者注意到冷卻塔內壓的問題，Niemann［2］在冷卻塔風壓實測中，采用外壓減內壓的方法;Sollenberger［3］在實測某冷卻塔風壓時，認為內壓固定不變，內表面風壓系數取為 － 0.4，Kawarabata［4］將內表面風壓系數取為 －0.45;Kasperski［5］依據底部封閉模型進行風洞試驗，測得冷卻塔內表面風壓，發現其沿高度和周向基本不變，風壓系數約為－0.5。以上關于內壓的研究成果，大多是根據以往的經驗假定內壓為某個數值［3，4］，而采用底部封閉模型來測試內壓的方法［5］不是很妥當，同時幾乎沒有成果涉及冷卻塔在內外壓共同作用下的風荷載和風致響應。本文針對冷卻塔內外壓的共同作用問題，制作能進行內外壓同步測量的風洞試驗模型，分析不同表面粗糙度下內外表面風壓的分布特征，探討底部有無人字柱的模型內外表面風壓分布的差別，并給出考慮內外壓情況下的風壓和阻力系數分布，最后比較了考慮內壓與否時風致響應的差別。……