双冷却塔布置与山地环境风干扰作用效应研究

以国内在建临海山区的台州电厂冷却塔为对象，针对单塔、双塔布置及双塔与周边山地环境布置三种状态下的风荷载及响应特性，比较研究了双塔布置及周边环境对冷却塔设计荷载的干扰作用效应。通过塔体的刚性模型测压风洞试验与风致响应的有限元分析相结合，比较了三种环境状态下冷却塔表面的平均风压和脉动风压分布以及动态响应特性。基于测压试验数据及有限元分析结果，探讨了双塔布置及其与周边环境之间的干扰作用效应。结果表明，与双塔布置状态相比，山体等周边环境将进一步增大塔体表面平均风压和脉动风压分布与单塔风压分布之间的差异。风致响应中脉动响应分量的作用增大，共振响应分量与背景响应分量之间的比例发生变化，其中迎风区与负压区的背景分量所占比重减小，背压区背景分量所占比重上升。干扰系数和风振系数等设计参数取值发生变化，考虑周边的干扰系数比德国规范VGB-R610Ue:2005《冷却塔结构设计导则》计算结果增大8.2%，风振系数比中国规范DL/T5339—2006《火力发电厂水工设计规范》计算值大43.1%，但风振系数最大值与干扰系数最大值很难同时出现，推荐采用等效风振系数，其值与中国规范计算值接近。