Моделирование ветровой нагрузки при аэродинамической неустойчивости дымовой трубы
Автор: Потапов А.Н., Шматков С.Б., Михайлов А.А.
Рубрика: Строительная механика
Статья в выпуске: 1 т.26, 2026 года.
Бесплатный доступ
Анализ колебаний дымовых труб при действии пульсационной составляющей ветровой нагрузки основан на использовании численных методик с учетом проведения аэродинамических модельных испытаний. При этом параметры ветрового воздействия обычно моделируют с помощью эксперимента в аэродинамической трубе в однородном потоке для регулярного режима с квадратичным законом подъемной силы во времени. В статье приведены результаты аналитического подхода к моделированию пульсационной составляющей ветровой нагрузки в виде периодических знакопеременных импульсов квадратичной зависимости. Разрешающие уравнения реакции расчетной модели железобетонной дымовой трубы (РМДТ), представляемой дискретной диссипативной системой (ДДС), получены в рамках теории временного анализа. Эффект рассеяния энергии учтен с помощью модели непропорционального демпфирования. Представлен анализ поперечных колебаний РМДТ при резонансном вихревом возбуждении. Рассмотрены варианты периодичности ветровых пульсаций, соответствующие трем низшим частотам собственных колебаний ДДС, и дана оценка точности решения динамической задачи.
Дымовая труба, пульсационная составляющая, динамическая реакция, перемещение, колебание, восстанавливающая сила
Короткий адрес: https://sciup.org/147254082
IDR: 147254082 | УДК: 624.04:539.3:534 | DOI: 10.14529/build260101
Modeling wind loads for aerodynamic instability of a chimney
The analysis of chimney oscillations under the influence of the pulsating component of wind load is based on the use of numerical methods, combined with aerodynamic model testing. Wind exposure parameters are commonly modeled using wind tunnel experiments in a uniform flow for a regular regime characterized by a quadratic time dependence of the lift force. This article presents the results of an analytical approach to modeling the pulsating component of wind load in the form of periodic alternating impulses with a quadratic dependence. The resolving equations for the response of the reinforced concrete chimney computational model (RCCM), represented by a discrete dissipative system (DDS), are derived using time-dependent analysis theory. The energy dissipation effect is taken into account using a non-proportional damping model. An analysis of the transverse oscillations of the RCCM under resonant vortex-induced excitation is conducted. Variations in the periodicity of wind pulsations corresponding to the three lowest natural frequencies of the DDS are considered, and the accuracy of the solution of the dynamic problem is evaluated.
