结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响分析

合集下载

塔式建筑的风荷载分析与结构设计

塔式建筑的风荷载分析与结构设计引言：

塔式建筑作为一种独特的建筑形式，不仅具有美观的外观，还具备良好的结构稳定性。然而，由于其较高的高度和突出的外形，塔式建筑在面对风荷载时会面临一系列的挑战。因此，本文将探讨塔式建筑的风荷载分析与结构设计的相关问题，并提出一些解决方案。

一、风荷载分析

1.1 风荷载的产生

风荷载是由于大气运动而产生的一种力量，对于塔式建筑而言，主要由风速和建筑物的形状共同决定。在风速较高的情况下，风荷载会对塔式建筑产生较大的压力，因此需要进行详细的风荷载分析。

1.2 风荷载的计算方法

风荷载的计算通常采用工程力学的方法，主要包括静力法和动力法。静力法适用于较小的建筑物，而动力法则适用于较高的塔式建筑。动力法需要考虑建筑物的共振频率和风速的频谱特性，以确定风荷载的大小。

二、塔式建筑的结构设计

2.1 结构材料的选择

塔式建筑的结构设计需要考虑到其高度和稳定性，因此结构材料的选择至关重要。常见的结构材料包括钢材和混凝土。钢材具有较高的抗拉强度和抗压强度，适用于高层塔式建筑的主要承重结构。而混凝土则适用于塔式建筑的基础和柱子等部分。

2.2 结构形式的设计

塔式建筑的结构形式多种多样，常见的包括框架结构、筒状结构和薄壳结构等。框架结构适用于高层塔式建筑，具有较高的刚度和稳定性；筒状结构适用于中等高度的塔式建筑，具有较好的抗风性能；薄壳结构适用于低矮的塔式建筑，具有较好的造型效果。

2.3 结构的加强与稳定

由于塔式建筑的高度较大，其结构在面对风荷载时需要进行加强和稳定。常见

的加强措施包括设置加强筋、增加结构连接件和采用剪力墙等。同时，还可以通过调整建筑物的形状和减小其突出部分的面积来提高其抗风性能。

风电机组混合塔架结构阻尼比的研究

郝二通;李祎;胡玉龙

【期刊名称】《可再生能源》

【年(卷),期】2018(036)011

【摘要】混合塔架作为风电机组广泛应用的一种高塔架形式,其结构模态阻尼比精度对塔架载荷和成本有着重要影响.基于以材料阻尼比作为输入求解风电机组混合塔架结构阻尼比的有限元分析方法,计算出140 m混合塔架第1阶模态阻尼比为0.96％.为验证该方法的正确性,通过测量阻尼性能差异较大的有机玻璃单件、钢板单件的材料阻尼比,以及有机玻璃与钢板组件的模态阻尼比,以测量的材料阻尼比作为输入开展了有机玻璃与钢板组件模态阻尼比的有限元分析.有限元求解与试验测试的1阶模态阻尼比结果分别为0.570％和0.589％,两者相差3.33％.结果表明,以材料阻尼比作为输入计算混合塔架模态阻尼比的有限元分析方法是正确的.

【总页数】7页(P1704-1710)

【作者】郝二通;李祎;胡玉龙

【作者单位】北京万源工业有限公司技术部, 北京 100176;北京万源工业有限公司技术部, 北京 100176;内蒙古工业大学能源与动力工程学院, 内蒙古呼和浩特010051

【正文语种】中文

【中图分类】TK83

【相关文献】

1.极端服役环境下的风电机组塔架结构参数优化研究 [J], 戴巨川;刘旋;杨书仪;文泽军;沈祥兵

2.风电机组仿真塔架阻尼比的选取研究 [J], 蔡继峰;王丹丹;符鹏程;黄宇同

3.大型风电机组柔性塔架结构改进研究 [J], 纪斌;薛占璞;王云海;潘克强

4.多载荷耦合作用下的风电机组塔架结构\r动力学特性研究 [J], 纪斌;薛占璞;王伟

钢框架结构阻尼比

引言

钢框架结构是一种常用的建筑结构形式，具有高强度、刚性好等优点。然而，在地震等自然灾害中，钢框架结构容易受到较大的震动力，从而对建筑物的安全性和稳定性产生威胁。为了提高钢框架结构的抗震能力，阻尼比成为了一个重要的设计指标。

本文将详细介绍钢框架结构阻尼比的概念、计算方法以及影响因素，并分析不同阻尼比对结构响应的影响。

1. 阻尼比的概念

阻尼比（damping ratio）是描述结构减震能力大小的一个指标。它反映了结构在受到外部激励（如地震）时能够吸收和消散能量的能力。阻尼比越大，表示结构对震动的耗能能力越强，抗震性能越好。

通常情况下，钢框架结构采用粘滞阻尼器、摩擦阻尼器或液体阻尼器等方式来增加阻尼比。这些装置通过吸收和消散结构的振动能量，减小结构的动态响应。

2. 阻尼比的计算方法

钢框架结构的阻尼比可以通过实验或计算方法来确定。以下介绍两种常用的计算方法：

2.1. 剪切型阻尼比

剪切型阻尼比（shear-type damping ratio）是指材料内部的耗能能力所引起的阻尼比。它可以通过以下公式计算：

其中，ξ是剪切型阻尼比，η是材料内耗能损失系数，G是材料的剪切模量，ρ是材料密度，A是横截面积。

2.2. 总体阻尼比

总体阻尼比（overall damping ratio）是指结构整体耗能能力所引起的阻尼比。它可以通过以下公式计算：

其中，ξ是总体阻尼比，ξi是第i层结构单元的剪切型阻尼比，mi是第i层结构单元的质量。

3. 影响钢框架结构阻尼比的因素

钢框架结构的阻尼比受到多个因素的影响，主要包括以下几个方面：

钢结构阻尼比

摘要：钢结构的阻尼比是影响结构抗震性能的重要指标之一。本文介绍了阻尼比的概念和影响因素，分析了钢结构阻尼比的计算方法和提高阻尼比的措施，并探讨了阻尼比对结构抗震性能的影响。

关键词：钢结构，阻尼比，计算方法，提高措施，抗震性能

1. 阻尼比的概念和影响因素

阻尼比是指结构在振动过程中所丧失的能量与振动能的比值，通常用ξ表示。阻尼比的大小取决于结构材料、结构形式、结构连接方式、结构尺寸等因素。阻尼比越大，结构振动的衰减越快，结构的抗震性能越好。

2. 钢结构阻尼比的计算方法

钢结构阻尼比的计算方法有多种，常用的有实验法和理论法。实验法是通过结构振动测试来确定阻尼比，但需要耗费大量的时间和人力，且测试结果受到环境因素的干扰较大。理论法是通过结构的物理参数计算阻尼比，常用的有材料阻尼比法、比例阻尼比法和等效阻尼比法等。

3. 钢结构阻尼比的提高措施

提高钢结构阻尼比可以采取以下措施：

（1）增加结构的质量，如增加结构自重、加装质量块等；

（2）采用阻尼器，如液体阻尼器、摩擦阻尼器、钢板阻尼器等；

（3）增加结构材料的阻尼性能，如采用高阻尼钢材料等；

（4）结构设计时合理考虑阻尼比，如选择合适的结构形式、结

构连接方式等。

4. 阻尼比对结构抗震性能的影响

阻尼比对结构抗震性能的影响主要表现在以下几个方面：

（1）阻尼比越大，结构的振动周期越短，地震作用时间越短，结构所受的地震反应力越小；

（2）阻尼比越大，结构振动的衰减越快，结构的振幅越小，结构的破坏概率越小；

（3）阻尼比越大，结构的频率响应函数越宽，结构的抗震容量越大。

输电线路杆塔结构风荷载分析

摘要：随着我国高压电网建设的迅速发展，新的输电技术如同塔双回线路、紧凑线路、大截面导线等，都使输电线路杆塔结构产生大负荷的趋势日益突出。输电线路杆塔是线路的重要组成部分，是线路安全、可靠的重要组成部分。风荷是输电线路杆塔所要承担的最大载荷，但其影响范围较大。因此，在输电线路杆塔的设计中，对其进行风载荷的计算和分析就显得尤为重要。

关键词：高压电网；输电技术；杆塔结构；风荷载

引言：架空传输线杆塔是一种柱状或塔状结构，它支撑着架空传输线的导线和地线，并使两者与地面保持一定的间距，其安全可靠度对整个输电系统的安全运行有着重要的影响。在架空输电线路中，杆塔造价占总投资的30%或更多，它直接影响到线路的经济效益。随着我国特高压电网的不断发展，同塔多回线路、紧凑线路、大截面导线等新技术的普及，线路杆塔大荷载、大型化的发展趋势日益显现。随着我国建设“节约型、环境友好型”社会，电网安全稳定，气候变化复杂，对杆塔的安全可靠性、经济性和环保性能的要求越来越高。文章就国内输电线路杆塔结构的受力取值、结构优化及新材料应用等方面的最新研究成果进行了综述，并结合国内外的实际情况，指出了今后的发展方向。

1.风荷载对输电线路杆塔的影响

1.1风的速度会产生结构位移

对于某一特定高度以下的高层建筑，可以采用标准的方法进行计算，采用适当增加的风荷载来度量其动态影响，而风荷载仍以静力形式计算其自身的内力和位移。但在高层建筑中，由于建筑物的高度越高，受风影响越大，由于位移太快所产生的动态影响就越小。在考虑了动力作用的情况下，必须采用经验公式对顶点速度的影响进行估计。因为铁塔所支持的导线和上部结构的高度都很高，而且导线的自重和拉力都很大，所以必须进行风洞实验来判断风向和风荷的影响，以弥补规范的缺陷。

阻尼现象及阻尼比的计算

阻尼比对系统振动的影响：随着阻尼比的增加，系统的振动幅度将减小，振动能量将逐渐被吸收，系统趋于稳定。
单击添加标题
阻尼比对系统稳定性的影响：适当的阻尼比可以使系统更加稳定，避免产生共振或发散的振动。
单击添加标题
阻尼比的计算方法：根据不同的阻尼模型和系统特性，可以采用不同的方法计算阻尼比。常用的计算方法包括共振频率法、半功率带宽法等。
能源领域：阻尼技术可应用于减震、降噪和能量回收，提高能源利用效率。
航空航天：阻尼比计算对于航空航天器的稳定性和安全性至关重要，未来将进一步优化阻尼材料和设计。
汽车工业：阻尼技术有助于改善汽车的乘坐舒适性和操控稳定性，未来将更加注重阻尼材料和工艺的创新。
建筑领域：阻尼技术用于减震、降噪和提高建筑结构的稳定性，未来将进一步推广和应用。
05 阻尼比的优化方法
优化目标的选择
最小化阻尼比最大化系统稳定性最小化系统响应时间最大化系统抗干扰能力
优化算法的选择
遗传算法：适用于多变量、非线性优化问题粒子群算法：简单易实现，适用于连续型优化问题模拟退火算法：全局搜索能力强，但计算量大梯度下降法：适用于小规模问题，收敛速度较慢
优化过程的实现
阻尼现象是指物体在运动过程中受到阻力而使其运动能量逐渐减小的现象。阻尼现象是物理学中的一个基本概念，它涉及到各种物理系统的能量耗散。
阻尼现象可以通过多种方式表现出来，例如摩擦力、空气阻力等。

风荷载作用下钢结构阻尼比

近年来，随着建筑风荷载设计的提高，钢结构在建筑行业中应用日益广泛。钢结构在受到风荷载作用时，会产生较大的振动，在减小结构的振动幅值方面，阻尼比起着至关重要的作用。本文将围绕“风荷载作用下钢结构阻尼比”展开探讨。

第一步：阻尼比的概念

阻尼比指的是结构在振动过程中，随着时间的推移，振动能量耗散的速率与振动能量的总量之比。阻尼比越大，结构的振幅越小，阻尼比主要由材料的内摩擦或者阻尼器的摩擦而产生。

第二步：钢结构的振动特性

钢结构的振动特性主要取决于结构本身的质量、刚度以及阻尼比等因素。在模拟钢结构的风荷载振动时，结构的阻尼比能够有效降低结构的振动幅值，同时提高结构的稳定性。

第三步：提高阻尼比的方法

1. 采用更高阻尼材料，例如橡胶和钢铁等，增加结构的内部摩擦力，以达到降低振幅的效果。

2. 采用阻尼器来增加结构的阻尼比，阻尼器具有一定的材料弹性，能够承受一定的挤压应力，从而起到减震作用。

3. 在结构的设计中，适当增加结构的质量，提高结构的稳定性，减小结构振幅。

第四步：结论

阻尼比是影响钢结构抗风性能的重要参数，钢结构在受到风荷载作用时，需要采取适当的措施来提高结构的阻尼比，以达到减小结构振幅的效果，确保结构的安全性和稳定性。

风荷载下结构阻尼比

结构阻尼比是指结构在振动过程中消耗能量的能力与结构的刚度之比。在风荷载下，结构阻尼比的大小对结构的稳定性和安全性有着重要的

影响。

首先，结构阻尼比的大小与结构的自振周期有关。自振周期是结构在

自由振动时完成一次完整振动所需的时间。当结构的自振周期较短时，结构阻尼比应该较小，以增加结构的耗能能力，防止结构在风荷载下

发生共振破坏。而当结构的自振周期较长时，结构阻尼比应该较大，

以减小结构的振幅，降低结构的振动响应。

其次，结构阻尼比的大小还与结构的材料和结构形式有关。一般来说，钢结构的阻尼比较小，混凝土结构的阻尼比较大。此外，结构形式的

不同也会影响结构的阻尼比。例如，框架结构的阻尼比较小，而剪力

墙结构的阻尼比较大。

最后，结构阻尼比的大小还与结构的设计要求有关。在设计中，应根

据结构的使用要求和地震、风荷载等外部荷载的特点，合理确定结构

的阻尼比。一般来说，建筑结构的阻尼比应该在2%~5%之间，桥梁

结构的阻尼比应该在1%~3%之间。

综上所述，结构阻尼比是结构在振动过程中消耗能量的能力与结构的刚度之比。在风荷载下，结构阻尼比的大小对结构的稳定性和安全性有着重要的影响。在设计中，应根据结构的使用要求和外部荷载的特点，合理确定结构的阻尼比，以保证结构的安全可靠。

基于实测数据的风电机组塔架阻尼研究

文|宋磊建，路绪恒，曹广启

在风电机组塔架的设计中，一般采用设计标准BS EN

1991-1-4或者DIN 4133计算涡激振动诱导的塔架疲劳损伤。根据规范，涡激振动诱导的塔架振幅及疲劳应力幅值与塔架阻尼比成反比。因此，塔架阻尼比的选取将直接决定塔架涡激振动疲劳损伤预报结果的准确性。此外，在风电机组的整机载荷仿真中，塔架阻尼比也是一个重要的输入参数，其取值对整机载荷的仿真结果有直接影响。塔架结构真实的阻尼比很难通过数值仿真进行预测，在实际设计中，遵循设计保守原则，通常假定塔架的阻尼比为0.5%。然而相关研究根据若干机型的实测数据得到的阻尼比为0.1% ~ 0.2%，并认为目前风电机组仿真设计时选取的0.5%阻尼比偏大，可能存在安全隐患。塔架阻尼比对塔架疲劳及整机载荷的计算结果有重要影响，而目前针对塔架阻尼比的相关研究很少，仍需要更多基于实测数据的分析结果来指导设计。

本文以某兆瓦级风电机组现场急停试验的实测数据为对象，通过对机舱振动加速度数据及塔底载荷数据的分析，获得了该机组塔架的真实阻尼比，并根据阻尼比的实测值及规范值对塔架涡激振动的最大位移以及疲劳损伤进行了计算比较。相关结论可为风电机组的设计提供参考。风电机组塔架阻尼比实测数据分析

本研究所选风电机组属于兆瓦级别的机组，其相关参数如表1所示。其中，塔架为钢制圆筒塔架形式。一、塔架阻尼比测试方案

为了通过自由衰减的方法获得机组塔架的结构阻尼，本文针对上述机组进行了两次急停试验，分别为急停试验工况1和急停试验工况2。在急停试验过程中，先将叶片桨距角调节到0°，等叶轮转速达到一定值后，迅速将叶片顺桨到

结构阻尼比

对结构基本处于弹性状态的的情况，各国都根据本国的实测数据并参考别国的资料，按结构类型和材料分类给出了供一般分析采用的所谓典型阻尼比的值。综合各国情况，钢结构的阻尼比一般在0.01－0.02之间（单层钢结构厂房可取0.05），钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03－0.08之间，对于钢-混凝土结构则根据钢和混凝土对结构整体刚度的贡献率取为0.025－0.035。

以上的典型阻尼比的值即为结构动力学在等效秥滞模态阻尼中，采用的阻尼比的值。该阻尼比即为各阶振型的阻尼比的值。

另外，对于一些常见的材料的损耗因子（对于材料，常称之为损耗因子，一般可以通过特定关系转换为阻尼比），可以参考如下数值：钢、铁：1E-4~6E-4，铝：1E-4；铜：2E-3；粘弹性材料：0.2~5；软木塞：0.13~0.17；混凝土：0.015~0.05，等等

结构阻尼比心得

结构阻尼试对振动结构所消耗的能量的测量，通常用一次振动的能量耗散率来表示结构阻尼的强弱。其中阻力分为两种：一种是外部介质的阻力，比如空气和液体的阻力、支承的魔刹等；另一种则来源于物体内部的作用，比如材料分子之间的摩擦和黏着性等。

阻尼的理论我们一般用于抗震、桥梁上面。我们直接指定对桥塔。主梁、边墩等重要部位反应起主要作用的一些振型频率的阻尼比，而对其余频率采用线性内插的方法测定，这样就可以形成一个阻尼比矩阵。因此，这样做能够保证计算的正确性，而且并不繁琐，此对，以实测试验数据作为基础，更增加了其准确性。普通规律是阻尼比越小，地震影响系数越大，计算钢结构时一定要修改阻尼比隐含值。(satwe)

阻尼比能显著减小结构的地震反应；抗震设计反应谱曲线体现了结构阻尼比的影响；总之，阻尼比越大，结构震动衰减越快.

阻尼就当阻力去想，结构振动

时，要是没有阻力，内在的和

外在的，就会一直振动下去，

由于有了阻尼，可以是空气摩

擦，材料摩擦等这些难以量化

的因素，就可以逐渐停止下来，

阻尼越小，意味着结构振得越

强烈，加速度越大，结构受到

的水平力越大。阻尼比的大小

反映结构消耗和吸收地震能力

的大小，不同结构或者同一个

结构在不同的受力阶段其阻尼

比有所不同

风荷载作用下结构的阻尼比

1. 介绍

在结构工程设计中，考虑到结构的稳定性和抗风能力，风荷载作用下结构的阻尼比是一个重要的参数。阻尼比是指结构在受到外部荷载作用时能够抵抗共振现象的能力，也是结构的能量耗散特性的重要指标。本文将介绍阻尼比的概念、计算方法以及影响阻尼比的因素。

2. 阻尼比的概念

阻尼比是指结构在受到外部激励作用下，通过内耗机制对能量进行消耗的能力。阻尼比越大，结构的共振现象越不明显，从而提高结构的稳定性和抗风能力。阻尼比的计算通常用阻尼比比值（ξ）表示，其定义为结构的阻尼比与临界阻尼比（ξc）的比值。

3. 阻尼比的计算方法

阻尼比的计算方法有多种，常用的方法有模态阻尼比计算法和振型阻尼比计算法。模态阻尼比计算法是通过模态分析得到结构的模态振型和模态频率，再利用振型比法计算出各模态的阻尼比，最后取模态阻尼比的加权平均值作为结构的阻尼比。振型阻尼比计算法是通过实测数据或试验数据得到结构的振型和阻尼比，并通过拟合曲线等方法得到结构的阻尼比。

4. 影响阻尼比的因素

阻尼比受到多种因素的影响，包括结构的材料、结构形式、结构的几何参数等。以下是影响阻尼比的一些主要因素：

4.1 结构的材料

结构的材料是影响阻尼比的重要因素之一。不同材料具有不同的能量耗散特性，从而影响结构的阻尼比。比如，混凝土结构的材料本身具有一定的阻尼能力，而钢结构的材料则具有较小的阻尼能力。

4.2 结构形式

结构形式也是影响阻尼比的重要因素之一。不同形式的结构具有不同的振动特性，因此其阻尼比也会不同。比如，刚性结构在受到外部激励时能量耗散较小，阻尼比较小；而柔性结构则能够通过形变来吸收和消散能量，阻尼比相对较大。

阻尼比对输电塔风荷载的影响

段成荫;张尔乐;韩金林;李金源;赵峥

【摘要】阻尼比是输电塔结构风振响应计算中的重要参数,直接决定风振系数乃至风荷载的取值,进而影响输电塔结构工程造价.通过比较各国荷载规范对阻尼比取值的规定,结合若干输电铁塔工程实例详细分析不同阻尼比取值对输电塔结构风荷载的影响.结果表明,相比国际上其他规范,我国建筑结构荷载规范对于阻尼比的取值较小,阻尼比的变化对高塔影响较大,对矮塔影响较小,对基底弯矩的影响比对基底剪力的影响大.

【期刊名称】《山东电力技术》

【年(卷),期】2018(045)003

【总页数】5页(P34-38)

【关键词】输电塔;荷载规范;风荷载;阻尼比

【作者】段成荫;张尔乐;韩金林;李金源;赵峥

【作者单位】华东电力设计院有限公司,上海200001;国家电网公司交流建设分公司,北京 100052;国网山东省电力公司青岛供电公司,山东青岛 266002;国网山东省电力公司淄博供电公司,山东淄博 255000;华东电力设计院有限公司,上海200001【正文语种】中文

【中图分类】TM753

0 引言

风荷载对格构式输电铁塔而言是主要负载，往往对塔身下部主材起控制作用，合理计算铁塔所受风荷载对提高输电线路设计水平具有重要意义。而作为输电铁塔主要负载的风荷载，受阻尼比的影响较大。目前新版《建筑结构荷载规范》[1]虽然没

有对铁塔阻尼比取值条款进行修订，但明确给出了阻尼比对风振系数特别是共振响应因子的表达式。该式直接反映了阻尼比对结构风荷载的影响程度。

首先对荷载规范风荷载计算方法进行简要介绍，并给出分析的理论基础。随后通过对各国荷载规范中阻尼比取值的比较分析，对我国规范阻尼比取值进行探讨。结合输电塔工程实例，分析在几种阻尼比取值下计算铁塔风振系数、风荷载、底部剪力、底部弯矩等参数，分析阻尼比对不同高度铁塔风荷载效应的影响，为工程设计和规范修编提供参考。

建筑结构阻尼比

一、阻尼比用于表达结构阻尼的大小，是结构的动力特性之一，是描述结构在振动过程中某种能量耗散的术语，引起结构能量耗散的因素（或称之为影响结构阻尼比的因素）很多，主要有：（1）材料阻尼、这是能量耗散的主要原因。

（2）周围介质对振动的阻尼。

（3）节点、支座联接处的阻尼

（4）通过支座基础散失一部分能量。

结构类型和材料分类给出了共一般分析采用的所谓典型阻尼比的值。综合各国情况，钢结构的阻尼比一般在0.01－0.02之间（单层钢结构厂房可取0.05），钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03－0.08之间。以上的典型阻尼比的值即为结构动力学在等效秥滞模态阻尼中，采用的阻尼比的值。在等效秥滞模态阻尼中，混凝土结构刚性较大，而且破坏过程（钢筋屈服和混凝土破碎）中也能够吸收大量能量；钢结构较为柔软主要通过弹塑性变形吸收能量，较混凝土而言脆断的可能性低得多，变形量也较大，一般认为10层以下的钢结构建筑物基本不会发生倒塌事故。综上可以看出，钢结构体系变形大，破环程度小是其优势，钢结构抗震方面的优势更多是从材料较轻，承载力高，地震过程中弹塑性变形较大，基本不会发生断裂，构造措施（如柱间支撑）等方面表现出来的。

二、现行设计规范关于结构阻尼比的取值内容：

GB50011-2010建筑抗震设计规范规定：

第5．1．5条：建筑结构地震影响系数曲线(图5．1．5)的阻尼调整和形状参数应符合下列要求：

1 除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05,……。

其中专门规定有：

8 多层和高层钢结构房屋中8．2 计算要点中第8．2．2条钢结构抗震计算的阻尼比宜符合下列规定：

阻尼比的理解及其常用数值归纳

1、何为阻尼比？

《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ140-2004第2.1.1条定义：阻尼比是阻尼振动的实际阻力与产生临界阻尼所需阻力的比值。

可见，阻尼比越大，结构越“刚”，阻尼比越小，结构越“柔”。因此隔震减震设计中常常采用设置阻尼器的方式。

PS：阻尼的【百度百科】定义——阻尼就是使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用。

阻尼的表达方法主要分为两大类：

（1）粘滞阻尼，即假定阻尼力与速度成正比，无论对简谐振动还是非简谐振动得到的振动方程均是线性方程。

（2）滞回阻尼，即假定应力应变间存在一相位差，从而振动一周有耗能发生，其特点是可以得到不随频率而改变的振型阻尼比。

2、阻尼比的主要影响因素？

（1）材料阻尼——这是能量耗散的主要原因。

（2）周围介质对振动的阻尼。

（3）节点、支座联接处的阻尼。

（4）通过支座基础散失一部分能量。

3、阻尼比取值对结构计算的影响？

（1）抗震设计：

其最直观的影响体现在了地震影响系数取值上，其中紫色线框内的数值均由阻尼比取值决定。

（2）抗风设计：

直接影响脉动风荷载的共振分量因子，进而影响风振系数，从而影响风压标准值。

有资料研究显示：

对于形状比较规则的超高层建筑，结构阻尼比对顺风向风振等效风荷载有一定的影响，但影响不大；结构的阻尼比对横风向风振风荷载影响较大，结构阻尼比越小，横风向风振等效风荷载值越大。

（3）高层风荷载下的舒适度验算：

房屋高度不小于150m的高层混凝土建筑结构应满足风振舒适度要求。在现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009规定的10年一遇的风荷载标准值作用下，结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度计算值不应超过表3．7．6的限值。

5G网络建设面临的塔桅整合改造

Hot-Point Perspective

热点透视

DCW

151

数字通信世界

2020.05

1 5G 设备参数

5G 天线需支持massive mimo ，目前室外宏站天线一般为64T64R ，与射频单元集成在一起，即AAU ，难以与2G/3G/4G 系统天线合路，具有体积小、重量大、宽度大的特点。

根据目前主流设备厂家提供的最新设备性能和指标，5G 64T/64R AAU 最新设备参数如下表与4G 参数对比见表1，实际计算以运营商提供的参数为准。

表1 基站AAU 设备参数与4G

设备对比表

2 塔桅整合改造建设方案

5G 建设初期，密集城区、市区等热点场景是5G 建设的主要场景，但这些区域现有铁塔挂载能力相对较弱，共享压力大，针对5G 建设必须充分挖掘存量站址潜力对塔桅进行整合改造。2.1 塔桅整合改造原则

优先利旧现有天面资源，其次新增抱杆或支臂，若均无法满足可协调运营商合路天线或新建塔桅。

天面新增抱杆或支臂时应考虑各系统天馈隔离度，根据厂家最新天馈设备要求（后期以实际商用为准），设置原则如表2所示。

表2

设置原则

2.2 地面塔改造设计

改造设计流程：

（1）核实天面信息：收集运营商本次新增5G 天线的数量、尺寸、重量、挂高等信息。（2）塔桅现场勘察：勘察确认塔桅现场隐患及天面挂载情况，有隐患的需先处理隐患。（3）抱杆直接利旧：对于无隐患或已处理隐患的塔桅，若塔身原设计有空余抱杆，则可直接利旧空余抱杆挂载5G 天线（原塔桅挂载微波天线或面积大于0.65m 2的天线除外）。（4）塔身新增抱杆：对于无隐患或已处理隐患的塔桅，若塔身原设计无空余抱杆，需根据塔桅原有图纸建模核算，分析塔桅新增5G 天线设备前后的受力情况，测算其安全度是否满足要求。主要测算最新控制指标如下：