王 昕

（武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北 武汉 430070）

下击暴流是强下沉气流冲击地面后向四周扩散引发的近地面强风，风速最大值分布在距离地面50～150m高度处，容易造成输电杆塔结构的倒塌，对社会生活和经济发展带来巨大伤害。目前，国内外学者对下击暴流作用下输电杆塔的结构响应进行了研究。Li等[1]考虑边界层的非线性变化，提出了水平速度的竖向形状函数和修正的径向形状函数，令下击暴流风场模型更加简单和精确。杨风利等[2]建立有限元模型，分别计算常规风和下击暴流风作用下输电塔主要杆件的受力情况，并以应力比为杆件破坏的判断标准，找到了下击暴流作用下输电杆塔的最不利杆件的位置。

文章研究采用Li风速剖面模型，通过计算得到猫头塔在下击暴流作用下的风荷载，进而对有限元模型进行非线性动力分析，得到输电杆塔在运动型下击暴流作用下的结构响应，并计算各个塔段高度的风振系数。

1 运动型下击暴流风场模型

在下击暴流风场运动的过程中，水平风速由随时间变化的平均风和脉动风组成，则任一时间任一高度的下击暴流风速可按式（1）表述。

1.1 平均风速模拟

在下击暴流作用的过程中，风场中心会随着时间的变化向输电杆塔中心移动，下击暴流和输电杆塔加载点的相对位置会发生改变，导致该点的水平风速也发生变化。Holmes[3]认为下击暴流风场中任一位置点的平均风速可表示为该点的径向风速与下击暴流风场的移动速度之和，即