石油井架作为油田勘探与开发中大型高耸承载构件,是不可或缺的。相比于其他钢结构它的工作环境更恶劣,并且因为它具有很大的长细比,所以在石油井架的结构设计时风载荷便成为了其重点设计载荷,因此,井架的承受载荷的大小以及安全因素是衡量石油井架结构抗风性的重要指标。目前,对石油井架的风载荷分析大多集中于仿真模拟,为了更好更直观的研究风载荷对石油井架的影响,本文提出了一种操作简单,适用性强的石油井架风载模拟加载装置。本装置对模拟风载荷的动态作用提供了一个良好可行的实施方案。首先,结合Davenport风速功率谱,推导出利用三角级数叠加谐波合成法的动态风载荷模拟方法,针对实验室井架钢结构,运用实验室相似理论,实现了对实验井架的脉动风载荷时程曲线的模拟,并结合仿真分析模拟出位移响应结果。其次,通过对风载荷的特性了解与研究,提出了三种石油井架风载模拟装置的设计方案,根据三种方案的对比分析,决定了以激振器为核心的设计方案来完成风载模拟装置的设计,并且完成了方案要点设计。再次,根据石油井架风载模拟测试系统的设计要求,构思了测试系统的设计方案与思路,并且完成了基于Lab VIEW的石油井架风载模拟测试系统的设计,根据测试系统的功能需求,选择与其对应的模块进行设计,实现了集信号采集、处理与显示等功能于一身的测试系统开发。最后,利用实验室ZJ70型石油井架钢结构实验室模型进行实验研究与测试,通过对多通道加速度信号与应变信号的采集,并针对采集的信号进行处理分析,结果表明本文设计的石油井架风载荷模拟装置是可行的,能够有效的对石油井架进行风载荷的模拟加载。