同济大学学报(自然科学版)

作者：胡晓依，张德凯，邓洪洲，马星

单位：1.同济大学 土木工程学院，上海200092;2.中国建筑第八工程局有限公司 工程研究院，上海 200122;3.南澳大利亚大学 自然与建筑环境系，阿德莱德 5000

关键词：输电塔,龙卷风荷载,龙卷风模拟器,塔头子结构,气动力系数,扭转系数

基金：国家自然科学基金（51578421）；同济大学大型仪器设备开放测试基金（2022GX085）

利用龙卷风模拟器生成实验室尺度龙卷风，并验证模拟龙卷风的可靠性。在此基础上完成了两类涡流比龙卷风风场下典型输电塔塔头子结构模型的高频测力天平（HFFB）测力试验，研究了塔头模型在龙卷风作用下各向气动力系数的分布规律，并探究了龙卷风作用下塔头模型特有的扭转效应影响。结果表明：试验模拟的龙卷风风场与实测龙卷风吻合良好。塔头模型水平面合力系数最大值分别发生在1~1.5倍涡核半径位置附近。升力系数一般小于对应工况下阻力系数。而相较于风轴坐标系下气动力系数，体轴坐标系下气动力系数对风向角更为敏感。不同气动力系数最不利风向角差异性也较大。同时，受龙卷风较强旋转切向风速影响，具有长横担的输电塔塔头模型在位于龙卷风内部时会受到不可忽略的扭转作用，且扭转系数随涡流比的减小而增大。

来源：2025年第1期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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