张贵辰，彭 恒，刘应华，周京华

(1.北方工业大学 电气与控制工程学院，北京 100043；2.清华大学 航天航空学院，北京 100084)

0 引言

近年来，随着现代信息检测技术的快速发展，对工程结构和石化高耸塔器等建立系统的健康监测(SHM)[1-2]系统是土木和石化工程的一个重要发展方向之一。塔器是石油炼制、石油化工和煤化工中不可缺少的重要装备，在地震载荷和风载荷作用下容易出现挠度超标问题，工程中采用钢框架辅助结构作为高塔塔体的侧向支撑，通过塔体和框架协同工作来增加塔体强度和控制塔顶挠度，此类框架和塔体的组合结构一般称为侧框架塔[3]。

由于侧部框架与塔体之间设置约束，在承受风载荷和地震载荷时，约束将给塔体水平集中力，根据作用力与反作用力的关系可知，框架也会受到同样大小的反向集中力，该受力系统在力学上属于静不定系统[4]。框架与塔体之间的连接方式不同，侧框架塔动力特性随之发生变化，且结构的受力状态也比较复杂，在动态载荷作用下结构的响应研究会变得很困难。

目前，我国暂无侧框架塔方面的设计标准，NB/T 47041—2014《塔式容器》[5]中对侧框架塔没有叙述，侧框架塔的计算还没有一套完整有效的方法。洪建国[6]建立了塔框体系协同工作计算模型，对直立高塔与框架的水平载荷协同工作进行了分析。王书旭等[7-8]简单地将框架对塔器的支撑等效为一个集中力，主要分析了塔器的强度、刚度和稳定性问题。谭蔚等……