基于风洞测试方法的塔式起重机暴风非工作状态性能研究[外文翻译].rar

基于风洞测试方法的塔式起重机暴风非工作状态性能研究

摘要：
本文提出了一种实验方法，用于研究受周边建筑引起剪切强风作用的塔式起重机性能。阐述了对塔式起重机模型风洞实验，将该模型视为具有单自由度的杆系结构，起重机吊臂可绕塔身中心轴旋转。为了重现真实旋转部件的力学行为，模拟了几何和力学特征。用边界层风洞测试了基座瞬态倾覆力矩和旋转部件的位置，这个边界层风洞能模拟紊流风场特征。研究了改进塔机设计以降低倾覆力矩的方法，减缓吊臂的不恰当转动的措施以及相关失效的风险。

2004 Elsevier Ldt. 公司版权所有。

关键词：塔式起重机；倾覆风险； 杆结构； 风载； 边界层风洞； 安全。

1 介绍

近年来, 欧洲遭受了多次强烈的暴风袭击,造成了严重的损失。其中，几台塔式起重机被吹倒。强烈的暴风和周围附着建筑的危险的竖直结构都会增加倒塌的可能或者故障风险。那些情况通常出现在处于飓风中的高层建筑工地上。
在早期有关起重机的研究中 [1], 塔式起重机模型有单自由度。 回转部份在风的方向上是固定的，唯一的自由度是倾卸点周围的翻倒角。目的是表现持续的阵风对倾翻风险的影响。环境的因素没有被考虑在内，表示没有特殊的情况需要说明。
在工程学和标准文件中[2-4], 作用在起重机上的风载是以在暴风中安全位置最优化为基础进行估算的(即最低的拉力)。在没有任何环境因素的自然暴风中，起重机的回转部份会自动地转至风的方向上。如果起重机是一孤立的结构并且周围没有任何的建筑扰乱风向，以上便是典型的运动状态。 但是, 由于它自己原因, 很少会出现这种情况。 由于周围建造环境, 风吹过塔起重机时可能会出现料想不到的和危险的气体力学现象。
研究的目的是为了描述渐进风流作用在塔式起重机上而引起的动载荷,更精确的指出大部分结构装置的倾倒临界值。