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钢铁工业是国家经济建设中能源消耗最大的行业,新型干式煤气柜在节约能源和保护环境上发挥着重大作用,但是其风振理论没有得到相应的发展,至今还没有建立一套通用的大型煤气柜的风荷载和风振响应的理论。因此有必要对煤气柜结构的风压分布和风振响应等方面进行深入研究。本文围绕煤气柜结构的风压分布和风振响应,主要开展了以下工作:(1)煤气柜结构表面风压的数值模拟。阐述了计算流体动力学的基本原理,利用大型流体计算软件对煤气柜结构进行数值风洞模拟,获得了煤气柜平均风压系数的分布情况,为本文煤气柜风振响应计算提供基础。(2)煤气柜结构的动力特性分析。采用大型有限元软件建立了煤气柜结构精细有限元模型,计算了考虑活塞运动的动力特性分析,获得了煤气柜的频率和振型分布情况。并研究了煤气柜内压对动力特性的影响,发现煤气内压对壳体振动影响较大。(3)煤气柜结构频域风振响应分析。阐明了计算风振响应的频谱分析法的基本原理。根据数值风洞模拟结果和基于准定常假定下,本文自编频谱分析法的程序,采用CQC法、虚拟激励法和SRSS法进行了煤气柜柜体动力响应的频谱计算,得到位移响应根方差、峰值因子和响应功率谱的分布情况,发现本文煤气柜的共振现象并不明显。分析了参振模态数量、模态交叉项对风振响应的影响,表明模态交叉项的影响不可忽略。分析了基本风压、地貌类型和阻尼比等因素对峰值因子的影响。最后研究了考虑内压影响的风振响应,发现不考虑内压影响时脉动风响应会偏大。(4)煤气柜结构时域风振响应分析。给出了谐波合成法模拟煤气柜表面风速时程的计算方法,验证了谐波合成法能够较好地模拟该结构的脉动风时程。进行了有限元动力时程响应分析,得到了煤气柜位移响应的平均值和脉动值。通过计算给出了结构各高度处的位移风振系数分布,并分析了活塞位置、基本风压、地貌类型和阻尼比等因素对位移风振系数的影响,综合分析这些因素,对于A、B、C和D类地貌,本文建议整体风振系数分别取为1.8、1.9、2.0和2.4。最后进行了频域与时域风振响应的对比分析,以验证本文编写的程序及其有限元时程响应分析的正确性。