Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

ГАЛОПИРОВАНИЕ ГИБКИХ ПРИЗМАТИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

7.13. Интенсивность аэродинамической силы , вызывающей поперечные колебания призматической конструкции типа галопирования, определяется ее лобовым сопротивлением и поперечной силой (рис.9). Составляющая интенсивности силы в направлении движения

,                                                            (37)

где

; ,

и - скорость и относительная скорость ветра; - скорость поперечных колебаний конструкции; - ширина ее наветренной грани; - плотность воздуха; коэффициент

.                                                 (38)

Здесь и - коэффициенты лобового сопротивления и поперечной силы конструкции.

Рис.9. Составляющие аэродинамической силы

1 - поперечная сила; 2 - лобовое сопротивление; - составляющая в направлении движения

7.14. Зависимость коэффициента поперечной силы от угла атаки допускается приближенно аппроксимировать степенным рядом вида

,                                                   (39)

где - -ый коэффициент разложения. Число учитываемых членов ряда зависит от формы поперечного сечения конструкции. Для призмы квадратного сечения 1, 3, 5, 7. Если функция асимметрична, то используются и четные показатели степени.

7.15. Для квазистационарной модели явления галопирования (приведенная скорость ветра 10) критическая скорость ветра, соответствующая началу колебаний, определяется по формуле

,                                                (40)

где - коэффициент диссипации энергии колебаний конструкции; - ее первая собственная круговая частота; - масса единицы длины конструкции

- первый коэффициент разложения в степенной ряд

,                                               (41)

где - коэффициент, учитывающий изменение средней скорости по высоте конструкции; - ее первая собственная форма колебаний.

Значения коэффициента для четырех собственных форм колебаний конструкций и двух значений показателя степени приведены в табл.13, п.6, прил.2.

Расчет конструкций, для которых квазистационарная модель не может быть использована, должен проводиться на основе данных испытаний моделей в аэродинамической трубе.

7.16. Если критическая скорость ветра больше, чем скорость в данном географическом районе с вероятностью превышения один раз в пять лет, то расчет конструкции на аэродинамические силы, возникающие при галопировании, может не производиться.