| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 本课题研宄现状 | 第13-14页 |
| 1.3 龙卷风荷载研究现状 | 第14-19页 |
| 1.3.1 现场实测研究 | 第14-16页 |
| 1.3.2 试验模拟研究 | 第16-17页 |
| 1.3.3 数值模拟研究 | 第17-19页 |
| 1.4 本课题主要研究内容 | 第19-22页 |
| 第二章 龙卷风风场及其数值模拟 | 第22-42页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 计算流体动力学基本理论 | 第22-27页 |
| 2.2.1 控制方程 | 第23-24页 |
| 2.2.2 湍流模型 | 第24-27页 |
| 2.2.3 控制方程组的离散 | 第27页 |
| 2.3 龙卷风的特性及描述 | 第27-29页 |
| 2.3.1 龙卷风的强度等级 | 第27页 |
| 2.3.2 龙卷风的特征参数 | 第27-28页 |
| 2.3.3 龙卷风的Rankine涡模型 | 第28-29页 |
| 2.4 缩尺龙卷风的CFD模拟 | 第29-33页 |
| 2.4.1 风场几何区域 | 第30页 |
| 2.4.2 网格划分 | 第30页 |
| 2.4.3 边界条件 | 第30-33页 |
| 2.4.4 控制方程及求解选项 | 第33页 |
| 2.5 龙卷风数值模拟结果及其正确性验证 | 第33-35页 |
| 2.5.1 Baker试验对比 | 第33-35页 |
| 2.5.2 数值风场的风速分布特征 | 第35页 |
| 2.5.3 数值风场的风压分布特征 | 第35页 |
| 2.6 足尺龙卷风CFD模拟 | 第35-40页 |
| 2.6.1 长度相似比和速度相似比 | 第35-39页 |
| 2.6.2 足尺龙卷风风场CFD模拟 | 第39-40页 |
| 2.7 本章小结 | 第40-42页 |
| 第三章 输电塔结构在龙卷风作用下的静态响应分析 | 第42-66页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 500 kV南京三江口长江大跨越工程介绍 | 第42-45页 |
| 3.2.1 输电塔有限元模型 | 第43页 |
| 3.2.2 输电塔结构模态分析 | 第43-45页 |
| 3.3 输电塔龙卷风荷载计算的FSI方法 | 第45-52页 |
| 3.3.1 单向流固耦合方法介绍 | 第45页 |
| 3.3.2 包含输电塔刚性模型的龙卷风风场 | 第45-49页 |
| 3.3.3 龙卷风风压转化为输电塔梁单元节点集中力 | 第49-50页 |
| 3.3.4 输电塔支撑构件的龙卷风荷载计算 | 第50-52页 |
| 3.4 输电塔龙卷风荷载计算的规范方法 | 第52-61页 |
| 3.4.1 龙卷风风场处理 | 第52-54页 |
| 3.4.2 输电塔结构龙卷风风荷载计算 | 第54-58页 |
| 3.4.3 索的悬链线理论及输电线作用于塔的荷载 | 第58-61页 |
| 3.5 FSI方法与规范方法的对比 | 第61-64页 |
| 3.6 本章小结 | 第64-66页 |
| 第四章 考虑龙卷风平移的动态响应分析 | 第66-76页 |
| 4.1 引言 | 第66页 |
| 4.2 动态龙卷风模型 | 第66-67页 |
| 4.2.1 龙卷风路径 | 第66-67页 |
| 4.3 动态龙卷风风速及荷载时程 | 第67-71页 |
| 4.3.1 典型龙卷风运动工况 | 第68-69页 |
| 4.3.2 动态龙卷风风速时程 | 第69-70页 |
| 4.3.3 动态龙卷风荷载时程 | 第70-71页 |
| 4.4 输电塔结构动力时程分析 | 第71-74页 |
| 4.4.1 动力方程及其求解 | 第71-72页 |
| 4.4.2 输电塔结构的阻尼 | 第72页 |
| 4.4.3 输电塔动态响应结果 | 第72-74页 |
| 4.5 本章小结 | 第74-76页 |
| 第五章 结论与展望 | 第76-78页 |
| 5.1 全文总结 | 第76-77页 |
| 5.2 研究展望 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-84页 |
| 致谢 | 第84-86页 |
| 附录A 龙卷风数值模拟速度入口处边界条件的UDF程序 | 第86-88页 |
| 附录B 风压转化为梁节点集中力的Python程序 | 第88-94页 |
| B.1 main.py | 第88-90页 |
| B.2 reader.py | 第90-91页 |
| B.3 pNormIJ.py | 第91-92页 |
| B.4 crossSele.py | 第92-94页 |
| 附录C CFD风场任意位置处风速的UDF插值程序 | 第94-100页 |
| 附录D 计算输电线对输电塔荷载的APDL和MATLAB程序 | 第100-104页 |
| D.1 计算跨越塔之间输电线对跨越塔水平荷载的ANSYS APDL命令流 | 第100-102页 |
| D.2 计算跨越塔之间输电线对跨越塔竖向荷载的MATLAB程序 | 第102-104页 |
| 作者攻读硕士学位期间的研究成果 | 第104页 |
