Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [ 34 ] 35

При таком анализе полагают, что область неустойчивости системы ограничивается максимальной скоростью ветра, возможной в рассматриваемом географическом пункте.

Для пластинок наибольшее (результирующее, полное) аэродинамическое сопротивление будет при углах атаки а Ф 90° (см. рис. 3.19), например, для плоской квадратной пластинки при угле а~38°. Характерно, что при дальнейшем увеличении угла атаки полное сопротивление пластинки резко падает, что приводит к неустойчивости, т. е. к изгибно-крутильным колебаниям. В строительстве такие колебания будут наблюдаться у плоских и криволинейных сплошностенчатых конструкций при косом ветре. Подобные колебания крыльев самолета называют срывным флаттером.

Поведение упругой пластинки в окрестности угла а = 0° существенно отличается от ее поведения при угле а = 90°. Предположим, что под влиянием небольшого изменения направления скорости потока пластинка повернулась на небольшой угол (см. рис. 3.50). Далее, если ничто не будет ей препятствовать, она будет поворачиваться до тех пор, пока угол а не станет равным 90°. Поворот пластинки будет сопровождаться появлением подъемной и восстанавливающей сил. В результате этого пластинка станет изгибаться и скручиваться с частотами, зависящими or ее динамических параметров. Эти связанные колебания, в общем случае неотделимые друг от друга, могут с известными допущениями вырождаться только в изгибные или крутильные.

Типичными примерами таких изгибно-крутильных колебаний могут быть висячие мосты и конструкции, имеющие форму дву-тавра, швеллера и более сложные формы (см. табл. 3.11). Решетчатые конструкции с горизонтальным настилом могут быть также аэродинамически неустойчивы. Такие формы сечения неустойчивы, если не считаться с изгибными и крутильными жест-костями л потерями энергии в конструкциях. В действительности при одинаковой форме и размерах поперечного сечения большепролетный мост может быть неустойчив, а мост небольшого пролета устойчив. Окончательное заключение об устойчивости сооружения может быть" сделано лишь в результате исследования моделей в аэродинамической трубе и при обязательном учете рассеяния энергии.

При сильном порывистом ветре наблюдаются колебания обледенелых проводов и канатов с малыми частотами, но с амплитудами, измеряемыми метрами. Такое явление называют «пляской» или «галопированием». Опасность его заключается в отсутствии пока надежных средств гашения такого рода вибрации. Механизм таких колебаний заключается в следующем; вследствие обледенения цилиндра он принимает такую форму поперечного сечения, когда возникает явная подъемная сила, стремящаяся поддерживать и усиливать начавшиеся от случайного толчка колебания, т. е. удовлетворяется условие (3.30). Такие

изгибно-крутильные колебания, типа флаттера крыла самолета, подобны колебаниям каната с профилем плоской пластинки в окрестностях угла атаки а = 0° у опорных закреплений.

Одностороннее обледенение труб, часто наблюдаемое в горных местностях, приводит их к неустойчивости.

При исследовании аэродинамической устойчивости сооружений предварительную оценку можно сделать по результатам опытов: по распределению давления по поверхности модели, по аэродинамическим коэффициентам сил и моментов их в функции угла атаки, определенным весовым способом, по поведению упруго подвешенной модели в потоке. Теоретическим путем пока невозможно дать заключение об аэродинамической устойчивости сооружения ввиду сложности анализа и недостаточности натурных и опытных данных. Чаще всего предлагаются полуэмпирические формулы - критерии устойчивости, справедливые, строго говоря, только для определенных типов, рзмеров и частот колебаний конструкции. Много еще неясного в рассеянии энергии при колебании сложных конструкций.

Недорогие исследования моделей сооружения или его отсеков могут внестц ясность в поведение конструкции при ветре, заставить принять леобходимые меры и тем предотвратить нежелательные явлёняя, ликвидация последствий которых обходится во много раз доройке.

лИТЕРАТУРЛ

1. Строительная климатология и геофизика. СНиП П-А.6-62. Строииздат.

2. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. СНиП П-Л,11-б2. Строииздат.

3. А и а п о л ь с к а я Л. Е., Га н дин Л. С. Методика определения расчетных скоростей ветра для проектирования ветровых нагрузок на строительные сооружения. «Метеорология и гидрология», 1958, № 10.

4. А н а п о л ь с к а я Л. Е. Режим скоростей ветров на территории СССР. Гидрометеоиздат, 1961.

5. Г а и д и и Л. С. Проблема ветровых нагрузок на строительные сооружения как задача прикладной метеорологии. Труды ГГО, вып. 23 (85). Гидрометеоиздат, 1950.

6. Б а р ш т е й н М. Ф. Воздействие ветра на высокие сооружения. «Строительная Л1ехаиика и расчет сооружений», 1959, Ня 1.

7. Технические условия проектирования железнодорожных, автодорожных п городских мостов и труб (СН 200-62). Госстройиздат, 1962.

8. ГОСТ 1451-65. Краны подъемные. Нагрузка ветровая. Нзд-во стандартов, 1965.

9. Указания по расчету на ветровую нагрузку технологического оборудо-Бания колонного типа и открытых этажерок. Строииздат, 1965.

10. Р о й т ш т е й н М. М., Савицкий Г. А. К вопросу о деформативности сооружений при ветре. Труды ГГО, вып. 250. Гидрометеоиздат, 1969.