單管塔順風向風荷載的數值模擬與規范對比

張晉元 胡濤

(天津大學建筑工程學院 300350)

引言

在通信鐵塔的建設項目中，單管塔由于其造型美觀、回轉半徑大、體型系數小等優點在通信輸電設施中被廣泛使用。對于單管塔來說，風荷載對其起到絕對的控制作用，主要體現在動力效應上[1，2]。為保證單管通信塔設計的安全性，各國均制定了相應的荷載規范。中國《鋼結構單管通信塔技術規程》(CECS 236：2008)[3]是由同濟大學主編并于2008年施行的，十年來對于風荷載理論的更深層次研究和各國規范的相繼完善，各國規范對脈動效應的計算原理和取值都有了變化，如何合理地對單管塔風荷載標準值進行取值，是目前國內設計人員參與到國際項目設計中面臨的主要問題。

徐華剛等通過對美國通信塔計算標準單管塔風荷載計算的介紹，與中國通信單管塔設計規范的計算進行比較，得出兩者計算結果的差異[4]。陳俊嶺等通過對比分析美國規范、歐洲規范、中國規范中的風荷載計算公式，再通過具體模型的數值模擬，得出了各規范之間風荷載計算的差異[5]。汪大海等以工程實際輸電塔為研究對象，通過非線性有限元數值模擬計算，分析了不同情況下風振系數的取值并與國外規范進行對比[6]。

本文根據中國鐵塔股份有限公司提供的《通信鐵塔標準圖集》(Q/ZTT 1002-2015)，選取編號DGT(C)-50-0.65-4PT 型號塔為研究對象，通過MATLB 編制的時程曲線進行非線性數值分析，并將計算的結果與中國《鋼結構單管通信塔技術規程》(CECS 236：2008)、美國規范《Structural Standard for Antenna Supporting Structures and Antennas》(TLA-222- G)[7]、歐洲規……