湖南大学“问诊”世界最高光热电站吸热塔风致振动难题

非洲摩洛哥的Noor光热发电园区是全球规模最大的太阳能光热电站，其三期项目NoorIII光热电站吸热塔高达243m，为目前世界上最高的类似结构。如此庞然大物高耸入天，会不会被大风刮到？该如何抵抗大风挑战？

由于吸能塔的外形与烟囱类似，NoorIII光热电站吸热塔的结构设计按照美国认证协会ACI-10规范进行设计，但当施工进行到50m高时，世界上最著名的结构风工程试验室——加拿大西安大略大学风洞实验室的研究发现，该塔设计的抗风能力不足以抵抗现实大风的挑战，且会发生大幅涡激共振，面临产生大幅振动的危险。如何增强吸热塔的抗风性能成了急需破解的一大技术难题。

这一跨国难题提出后，湖南大学风工程试验研究中心陈政清院士课题组迅速“接招”，由李寿英副教授负责完成，同时邀请陈政清院士、华旭刚教授、回忆助理教授、博士生刘敏等参与研究。

专家组以吸热塔需要的实际抗风能力为突破口，采用气弹模型风洞试验手段进行研究——制作1/200缩尺模型放入风洞中，并在其中不同部位安装了传感器，测出重要参数，这就好比人在医院做核磁共振检测疾病，以此来测试发热塔需要的实际抗风能力。

了解吸热塔需要的抗风值后，该如何进行抗风减振呢？

电涡流技术成为了破解难题的关键。当成块的金属处于变化着的磁场中或者在磁场中运动时，金属体内都会产生感应电动势，从而在金属体内产生电流。当用这种金属板切割磁力线时，金属就会通过发热来耗散能量，从而达到减振的目的。

专家们运用这种电涡流技术，对安装在模型上用于减振的质量调谐阻尼器（TMD）的减振效果进行研究，发现湖南大学提出的减振方式可使吸热塔在经受大风挑战时产生的“压力”减少60%！

“电涡流技术在业界很早就有认识，但在大型土木工程中一般认为效率太低，陈政清院士将电涡流的效率提高了6-8倍，从而可以在大型土木工程结构中应用。”李寿英介绍道。

目前，NoorIII光热电站建设方已采用湖南大学提出的减振方式，设计生产出四套电涡流TMD产品，预计2016年底完成现场安装。

据了解，上海中心大厦、张家界玻璃桥、郴州赤石大桥都曾采用湖南大学风工程中心的TMD技术进行减振。（中国日报湖南记者站）