双杆身桅杆的分析

<正> 桅杆是一种高次超静定的具有非线性特征的空间结构。过去桅杆的计算多按弹性支承的连续梁法或简支梁法近似地分析杆身内力。在文献[5.6]中,按经典的结构力学方法,并采用迭代法分析桅杆,但尚有不足之处。文献“桅杆结构的非线性分析”(以下简称[1]文)按空间受力状态,采用矩阵位移法给出了桅杆结构进行精确的非线性分析方法。文章中给出了适用于一般情况下桅杆的静力、温度应力、支座沉降、自振特性和抗地震计算。这种分析方法作为研究成果被编入我国钢塔桅结构的设计规程的附录中。     

非对称桅杆结构空间动力特性分析

根据工程实例 ,建立了一座 48m高三方五层纤绳的三角形格构式桅杆的桁架式空间动力模型 ,分析了桅杆纤绳应力大小以及纤绳的非对称布置对结构动力特性的影响。桅杆的自振频谱密集 ,纤绳布置的不对称以及纤绳初应力的不同 ,使得弯扭振动为桅杆的主要振动。本文把理论计算结果与桅杆实测结果进行了比较 ,证明采用该模型能很好的符合结构的实际情况     

桅杆结构在地震作用下的非线性动力分析

本文利用虚功原理,基于修正的拉格朗日列式,得到桅杆结构增量形式的非线性有限元动力方程。在此基础上,以地震波为激励,计算了桅杆结构受地震作用的非线性位移、加速度动力响应,并对桅杆结构在纤绳初应力变化下的抗震性能进行了分析。     

基于频域的桅杆结构风振疲劳分析

本文基于随机振动理论对实测的桅杆结构风洞试验数据进行处理,分析了桅杆结构风振响应的频谱特性,并且从频域着手通过简单的数值运算求得足够精确的等效应力用于计算桅杆结构的风振疲劳寿命,避免了雨流点法极大的工作量。     

桅杆结构的风振疲劳分析

本文提出了对桅杆结构进行疲劳风振分析的一种方法；借助于桅杆所在地的风速资料，利用接近于实际的风模拟荷载，对桅杆结构进行时域内的非线性分析，从而得到了风载下桅杆结构易破坏处应力的时程曲线。通过雨流点数计算方法，可得到不同风速下、不同应力水平下的结构年实际循环次数，并可确定结构在已使用时间内不同应力水平下的实际循环次数，结合结构疲劳Ｐ—Ｓ—Ｎ曲线及Ｍｉｎｅｒ线性累积损伤理论，可对桅杆进行剩余寿命估计。     

桅杆结构随机风振疲劳研究

桅杆结构随机风振疲劳是宽带随机疲劳过程。本文基于结构宽带随机疲劳理论 ,给出桅杆结构随机风振疲劳分析方法。结合桅杆模型风洞试验结果 ,得出桅杆结构宽带随机疲劳分析的谱宽参数ε和修正系数λ。最后 ,通过一个工程算例 ,进一步给出用等效应力法、等效窄带法及雨流法计算桅杆结构风振疲劳分析过程 ,并得出了一些有益于工程设计参考的结论     

杆身设置MTSD的桅杆结构风振疲劳控制

本文研究通过在格构式桅杆杆身上设置多个TSD控制装置,来减小桅杆风激振动,提高疲劳寿命。文中以一工程实例,建立了桅杆的空间动力分析模型,进行了有限元非线性时程动力分析,用雨流计数法统计了计算点的应力幅和循环次数,根据Miner线性累积损伤理论,用S-N曲线方法计算了桅杆疲劳寿命。通过设置控制装置前后桅杆疲劳寿命的对比,验证了设置振动控制装置来提高桅杆疲劳寿命是有效的。     

基于频域的桅杆结构风振疲劳分析

本语文基于随机振动理论对实测的桅杆结构风洞试验数据进行处理,分析了桅杆结构风振响应的频谱特性的并且从频域着手通过简单的数值运算求得足够精确的等效应力用于计算桅杆结构的风振疲劳寿命,避免了雨流点法极大的工作量。     

多层纤绳桅杆结构的纤绳工作研究

本文通过对多层纤绳桅杆结构的初应力分析 ,从而看出纤绳初应力对多层纤绳桅杆结构的影响是比较大的。     

深圳游泳跳水馆主馆屋盖结构分析及风振响应计算

深圳游泳跳水馆主馆屋盖结构采用了一种新颖的大跨度空间结构形式——带斜拉桅杆系统的主次立体桁架结构。本文首先介绍了该屋盖结构的结构布置特点以及结构计算分析要点。结合该屋盖结构的分析,本文特别对目前大跨度屋盖结构分析的两个重要问题——预应力分析方法和风振响应计算进行了讨论。文中归纳了三类等效的拉索预应力空间结构的预应力分析方法,即断索法、初作用法和初内力法。同时采用模态补偿法对该屋盖结构的风振响应进行计算,最终通过一个等效风振系数的形式来反映。根据该屋盖结构的分析结果,本文最后对斜拉桅杆系统拉索张力的预应力效应及合理取值、分支拉索的结构性能、圆钢棒拉索的受力特性等问题进行了讨论。     

桅杆结构风振响应及疲劳研究进展

桅杆结构是一种高柔结构,在风荷载作用下由于纤绳和杆身的相互作用,表现出较强的非线性特征,结构响应非常复杂。本文对桅杆结构特点进行了分析,介绍了关于桅杆结构风振响应的研究进展,以及在理论分析中时域、频域及其它的分析方法,总结了近期关于桅杆的风洞试验及现场实测工作。由于桅杆在随机风荷载下的疲劳破坏是一种主要失效形式,本文给出了考虑响应宽带性及非Gauss性的疲劳分析方法,并总结了在桅杆疲劳及可靠性研究方面的进展。最后对桅杆结构需要进一步研究的一些热点问题进行了讨论。     

Investigation of wind-induced fatigue in tall guyed steel masts

This paper describes full scale instrumentation and analysis of tall guyed lattice masts to correlate wind speed and direction with structural stresses, particularly in welds. It outlines a method of predicting residual fatigue life from past meteorological records, where regular inspection is difficult.     

A novel approach to evaluate the equivalent dynamic stiffness of guy clusters in telecommunication masts under ground excitation

Telecommunication structures are essential components of communication and post-disaster networks and critically important facilities require reliable earthquake-resistant design procedures in seismically active regions. Calculation of the nonlinear seismic response of tall guyed masts using detailed time-step finite element methods is far more complex than linear response spectrum analysis that is routinely used in structural engineering practice. It is recognized that detailed computational procedures are not always necessary, in particular when the goal of the analysis is to provide a global earthquake-resistant design check on a regular structure with predictable response: this is when rational simplified methods are called upon to calculate the seismic demand. However, up until now, no such method exists for tall guyed masts that can account for the dynamic cable-mast interactions which dominate seismic effects in these structures. In the study reported here, the writers explore the dynamic behavior of guy cables under harmonic and seismic support ground motion through detailed computational modeling and propose a novel frequency-dependent method to evaluate the equivalent dynamic stiffness of guy clusters. This development will contribute efficiently towards a new robust rational model of general applicability for simplified seismic analysis of tall guyed telecommunication masts.Detailed numerical simulations involving 57 guy cables from eight existing towers with varying heights of 150-607 m were used in the study. A mathematical procedure was developed to replace the nonlinear time-variant cable stiffness with an equivalent linear frequency-dependent spring/mass system, based on the response spectrum of individual guy cables and the frequency content of the seismic excitation. Comparison of the main response indicators of these equivalent models and the detailed nonlinear finite element analysis results confirmed the reasonable and consistent engineering accuracy of the proposed simplified method with considerable savings in analysis effort.     

Dynamic response of guyed masts

Natural frequencies of guyed masts were determined by modelling the mast as truss elements in one model and as beam-column elements in another model. Guys were modelled as cable elements in both cases. The natural frequencies from the two models agreed closely with each other. For the purpose of verification of the finite element modelling, two triangular steel latticed scale-modelled guyed masts were fabricated and tested on a shake table specially designed to test guyed masts. The experimental results were in good agreement with the results from the finite element analysis. The finite element modelling was then applied to six existing towers which are representative of the design practices in Canada. Based on the results of these analyses, the influence of ice accretion, guy initial tensions and torsion resistors on the dynamic characteristics of the guyed masts is discussed.     

桅杆结构风洞试验研究

本文介绍了国内首次桅杆结构风洞试验,记录了格构式和单筒式桅杆模型的自振特性和风振响应测试结果。试验结果表明：①桅杆结构的非线性程度随风速的增大而增强;②桅杆结构在风振计算中应考虑多阶振型的影响,随着风速的加大,高振型的贡献增加;③在顺风荷载作用下,桅杆结构可能出现横风共振和混沌现象。     

桅杆结构的动力稳定性分析

推导了弹性结构体系在任意动力荷载作用下的动力稳定性判别准则,用此准则对实际桅杆结构在随机风载下的动力稳定性进行分析,并在总结桅杆结构动力失稳的特性和规律的基础上,提出了简化的位移判别准则。     

基于ANSYS的桅杆结构找形方法

通过研究与思考,提出了两种适用于张拉索的找形方法,给出了这两种方法的原理与具体实施步骤,并分别以简单索结构和桅杆结构为计算实例进行了验证和比较,有效的解决了桅杆结构的找形问题。     

桅杆结构动力特性研究及试验验证

本文通过对桅杆结构中纤绳及杆身的非线性分析，建立了桅杆结构空间自由振动方程，应用子空间迭代法可求得任意个低阶振型和频率。对不同风向及不同纤绳初拉力下桅杆结构的动力特性进行分析，与试验研究比较表明，理论计算结果与试验结果吻合良好。