不同风载作用下单管塔的设计

单管塔因其结构轻巧、造型美观,越来越多地被应用于城市及对环境有美观要求的地方.通信单管塔属于高耸结构,其受力特点是风荷载起决定作用,高度越高,风荷载的响应越明显.由于通信基站的密度较集中,对于同一地区的风压及地貌相差不大、对通信工艺要求相同的基站,可以规格化塔身主材.针对2类经常建造落地单管塔的地貌,通过对目前运营商常用天线挂高的单管塔结构进行不同风压下的受力分析,给出各参数的选择建议,为工程设计提供一定参考.     

直线旋转加转换层的输电桁架塔结构力学性能研究

为探究直线旋转加转换层的输电桁架塔结构的整体受力性能,对该结构足尺转换层节点进行了有限元分析,模拟4种不利荷载工况作用下结构的受力与变形响应,从而得到结构各构件的受力情况及传力特点。通过ABAQUS软件得到了各种荷载组合工况下旋转塔各杆件的受力性能及特点、杆件与杆件之间的传力关系以及节点构造的合理性,研究了旋转塔的各种受力性能及变形响应,分析了结构的极限承载力。研究表明,输电桁架塔的整体受力性能良好,旋转塔的刚度、强度和稳定性满足要求,达到安全可靠运行的目的。     

铝合金在通信塔中的应用与研究

目前通信塔主要为钢结构,为分析铝合金在通信塔中的应用,选用6082-T6铝材进行材性试验,确定材料强度,结合现有工程实际,运用SAP2000有限元软件建模分析对比铝材通信塔和钢结构通信塔,分析铝材通信塔受力特点;同时对铝材通信塔进行市场应用分析。分析结果表明:6082-T6铝材弹性模量为钢材的1/3,材料强度略低于Q345钢材;满足通信塔结构设计要求的前提下,铝合金塔的自重轻,塔顶位移小,便于施工安装;对铝合金塔进行市场应用分析,得到铝合金在通信塔市场的应用优势,为铝合金塔的应用提供了数据参考。     

配重式通信塔抗倾覆安全系数的取值探讨

在目前配重式通信塔抗倾覆安全系数统一取值的方法中未考虑底板脱开率的要求,本文以配重式通信塔整体受力模式进行分析,按照对应规范要求的不同脱开率,建议分级的抗倾覆安全系数取值,可供相关设计人员参考。     

风电混凝土塔筒结构缺陷及加固修复技术研究

表述了风电混凝土塔筒现有的缺陷并分析了缺陷产生的原因;针对混凝土塔筒的结构缺陷,采用理论计算及有限元分析的方法,对存在缺陷的混凝土塔筒结构进行性能评估,并判断截面削弱后的混凝土塔筒承载力及强度是否满足原设计要求;针对压溃崩边问题提供了相应的混凝土塔筒加固修复方法,并计算了加固前、后混凝土塔筒结构的承载力。结果表明：加注结构胶并包覆碳纤维的加固方法能够修复截面受力面积、改善结构的受力状态。     

矮塔斜拉桥施工过程中关键部位应力分析

矮塔斜拉桥大多采用后支点挂篮对称悬臂施工,整个过程中主桥结构会经历双悬臂状态、单悬臂状态以及合龙后状态等多次体系转换过程,施工控制难度较大。为保证桥梁结构在施工过程中的安全性,必须通过理论分析和实时监测以确定桥梁结构在每个阶段施工过程中的受力状态,以便及时通过调整来控制结构在每个阶段施工过程中的受力行为,使其最终的成桥线形和受力状态满足设计要求。本文通过实时监测的方法对矮塔斜拉桥在施工期间主梁、主塔及主墩的应力展开测试,以了解矮塔斜拉桥在施工过程中的受力状况,为后续相关矮塔斜拉桥的施工监测提供参考。     

单管通信塔设计程序开发研究

单管通信塔是一种新颖的通信塔,它具有占地面积小,体积小,经济,美观等特点.本文对开发单管通信塔CAD软件的前处理、结构计算和后处理部分进行了比较详细的研究,并介绍了据此开发的单管通信塔设计程序SPT2004.     

论矮塔斜拉桥受力性能与发展前景

简单介绍了目前国内外对矮塔斜拉桥的应用情况,从构造特征、受力特征、活载的结构效率等方面分析了矮塔斜拉桥的力学行为,同时对其进行受力分析,并总结归纳了近年来该桥型的发展趋势,指出矮塔斜拉桥具有广阔的应用前景。     

不同边界条件下水滴形钢结构主塔斜拉桥地震响应研究

以安徽涡阳三桥为工程实例,分析比较了5种不同边界条件下水滴形钢结构主塔斜拉桥在不同方向地震波激励下塔梁的位移、内力响应规律。结果表明:塔梁刚接方式对梁塔竖向位移影响较大,但辅助墩个数对主塔竖向位移影响较小;辅助墩增多对主梁受力有利,但个数过多对主塔受力不利;塔梁刚接时塔梁间的相互作用可以提高结构的抗震性能,实际工程建议采用塔梁刚接且每跨设置1对辅助墩的形式来加强结构的整体抗震性能。     

考虑土结构相互作用的通信塔动力特性分析

本文采用有限元软件ANSYS分别建立刚性地基情况下的通信塔和考虑土-结构相互作用的通信塔三维模型,通过对比分析,研究相互作用对通信塔动力特性的影响。分析结果表明,考虑SSI效应后,结构的自振周期延长,土体特性的改变也会对结构的动力特性造成影响。     

深圳宝安体育场索张拉结构精度控制的若干措施

深圳宝安体育场索膜结构采用车辐式索张拉结构与膜结构的组合,其中车辐式索张拉结构采用预应力全封闭钢索,膜结构采用PTFE玻璃纤维膜材料.体育场的外环为马鞍形状,结构体型复杂,钢索的长度全部不可调节,显著加大了工程设计及施工难度.为达到设计方对施工成型后的结构精度要求,在深化设计中解决了恒载及预应力下整体模型重建、钢结构安装状态和制作状态的模型制作、钢索索长确定等课题.施工过程中通过对钢索的标示线管理、索夹的高强螺栓预张力管理、36点同步张拉及4点同步张拉的实施管理,保证了工程质量,达到了设计的精度要求.通过对最终施工形态与设计形态的比较分析,得出了在钢结构的制作安装误差、钢索的制作安装误差满足设计要求的情况下,采用定长索的做法可以满足设计要求的结论.     

南京江心洲大桥结构设计与施工

南京江心洲大桥为主跨248 m的独柱塔空间缆索自锚式悬索桥。该桥造型新颖,设计独特,施工工艺复杂。介绍该桥主要结构设计、塔梁施工的新工艺以及缆索系统施工监控的要点。     

索穹顶结构张拉找形与承载全过程仿真分析

索穹顶结构的预应力张拉过程是几何体系由机构变成结构的过程。首先,从预应力施工张拉方式实现既定结构成形态、确定结构成形态满足正常使用和安全要求、优化预应力度选定合理结构成形态三个方面,应用重启动计算分析方法,对索穹顶结构进行预应力张拉找形及承载全过程仿真分析。分析表明,采用不同的预应力张拉方式可以达到相同的既定成形态,这为制定预应力张拉施工方案创造了灵活的技术空间。其次,通过对索穹顶结构在不同预应力度下承载全过程仿真分析,得出工程采用的预应力度是安全合理的,并提出结构设计各阶段体系弹塑性性能指标。最后,针对不同跨度索穹顶结构,通过确定结构初始几何形态的初始预应力度P0,以P0为基本模数分析不同预应力度下结构的弹塑性性能,得出索穹顶结构初始预应力为（7.5～10）P0的设计方法。以上研究方法和结论在我国大陆地区首座大跨度索穹顶结构工程--内蒙古伊旗全民健身体育中心工程中实现应用。     

空中客车交通系统悬索结构的力学特性

利用悬挂的双层索结构作为空中跨越支承结构 ,让自带动力的车辆 (空中客车 )悬挂于轨索上运行 ,这是可在城市和风景区建设的一种新型交通系统。文中主要研究该系统中高架悬索结构的静力特性和设计参数 ,包括结构线形的设计、初始结构内力的确定、车辆运行荷载下结构分析以及结构参数对结构静力性能的影响等。研究表明该种结构在温度变化和外荷载等作用下的力学特性与悬索桥有明显的不同。轨索预张力是影响结构刚度的主要因素 ,而轨索预张力与外荷载作用下的变形呈非线性关系。给出了这种悬索结构的线形和初内力的设计方法。     

500 m口径球面射电望远镜索网结构形态和受力分析

500m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,FAST)是国家重大科技基础设施项目。口径500m、半径300.4m的球冠形索网是FAST反射面的主体支承结构。通过促动器的主动控制,索网可以在标准球面和不同抛物面之间转换,即索网为可主动变位的结构。针对FAST索网结构设计中由主动变位引起的形态分析和轻量化需求等问题开展研究,提出了目标位形应变补偿法,统一了球面基准态和抛物面态的形态分析方法,解决了多目标位形索网结构的形态分析问题;提出预应力优化方法,将球面基准态最大索力降低了29%;研究了索网球面基准态和抛物面态的受力性能,并与实测结果进行对比,索力吻合较好,50%以上钢索索力相对误差在5%以内。     

国家自然科学基金委双层膜结构设计

介绍了国家自然科学基金委顶层膜结构的设计计算过程 ,包括薄膜结构的找形设计、荷载分析、裁剪设计 ;钢结构设计及索膜节点设计等。该工程的建成对以后类似的双层膜工程有一定的参考价值。     

500 m口径球面射电望远镜索网结构形态和受力分析

500m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，FAST)是国家重大科技基础设施项目。口径500m、半径300.4m的球冠形索网是FAST反射面的主体支承结构。通过促动器的主动控制，索网可以在标准球面和不同抛物面之间转换，即索网为可主动变位的结构。针对FAST索网结构设计中由主动变位引起的形态分析和轻量化需求等问题开展研究，提出了目标位形应变补偿法，统一了球面基准态和抛物面态的形态分析方法，解决了多目标位形索网结构的形态分析问题；提出预应力优化方法，将球面基准态最大索力降低了29%；研究了索网球面基准态和抛物面态的受力性能，并与实测结果进行对比，索力吻合较好,50%以上钢索索力相对误差在5%以内。     

单塔空间索面悬索桥缆索的体系转换

单塔空间索面的自锚式悬索桥,其主缆线形是空间结构,在立面和平面上的投影皆为抛物线。施工过程中,要求主缆从自由平面向空间索面转换。结合天津富民桥,介绍与空间缆索结构相关的一些新的设计与施工技术,对空间缆索的体系转换具体实施方式、张拉方法等进行简要叙述。     

椭圆边界马鞍形单层索网结构静力刚度参数分析

椭圆边界马鞍形单层索网结构受力效率高、造型简洁优雅,有广阔的应用前景。为此,选取椭圆边界马鞍形单层索网结构的高差、边界形状、网格尺寸、拉索预拉力、拉索直径等设计参数,采用控制变量法,基于通用有限元软件ANSYS对其静力刚度进行参数分析。结果表明：单层索网结构的承重索宜布置在短轴方向,稳定索宜布置在长轴方向,可以增加结构刚度;高差对结构刚度的影响最大,保持总高差不变,分别改变承重索垂度和稳定索拱度,结构的刚度没有变化;在网格尺寸为1.7~3.2 m、拉索预拉力为700~1000 kN、拉索直径为44~62 mm时,减小网格尺寸、增大索的预拉力以及直径对增大结构刚度有利;高差和预拉力对结构反力的影响较大,其中高差主要影响结构反力的竖向分量,预拉力同步影响其各分量。     

索穹顶结构的优化设计

索穹顶结构优化设计分为三个方面 :预应力优化设计、截面优化设计、形状优化设计。通过线性规划、齿形法及模态搜索法的联合应用 ,内力分析采用有限单元法 ,预应力优化设计采用线性规划法 ,截面优化设计采用齿形法 ,形状优化设计采用模式搜索法 ,编制了索穹顶结构优化的计算程序 ,将索穹顶结构优化设计的三个方面有机地结合在一起 ,进行了循环迭代求解