单管塔的选型设计

单管塔设计存在塔型多、风压变化大、计算复杂等问题。为了从整体上把握单管塔的设计 ,全面了解单管塔的计算方法及选型 ,通过对不同计算方法的优缺点进行分析、比较 ,并采用有限元法以悬臂梁单元建模进行计算分析 ,为全面地把握单管塔的选型提供了数据。在此基础上 ,对所得数据进行合理分析 ,得到了单管塔各项参数的一般规律     

通信单管塔连接与附属构件对基本自振周期的影响研究

通信单管塔基本自振周期计算影响到风荷载及地震作用计算,自振周期与结构质量和刚度的分布情况相关。采用近似计算公式得到的基本自振周期不能准确反映通信单管塔的基本自振周期,通过有限元建立塔身模型计算未考虑通信单管塔连接与附属构件的影响,计算得到的基本自振周期并不能准确反映通信单管塔的基本自振周期。论文在统计中国铁塔股份有限公司通信单管塔标准塔连接与附属构件质量占塔体总质量的比例的基础上,分析连接与附属构件对通信单管塔基本自振周期的影响。计算结果表明,连接与附属构件质量占塔体总质量比例约为30%~60%,其对通信单管塔基本自振周期的影响不可忽略,计算基本自振周期应考虑连接构件与附属构件的影响。计算结果对通信单管塔的设计具有参考价值。     

单管塔自振周期的数值解法

单管塔风荷载的计算与其动力特性关系密切,但现行设计规范对于单管塔的自振周期、振型系数仅采用经验公式进行估算,计算结果不能准确反映结构的动力特性,引起风荷载计算误差。本文将单管塔离散为多自由度体系,基于柔度法建立运动微分方程,推导出用于求解单管塔自振周期的特征方程,并采用Visual Basic语言编写单管塔自振周期及振型系数的求解程序。选取《通信铁塔标准图集》中不同参数的单管塔,进行自振周期和振型系数的计算并与SAP2000建模计算结果对比,结果表明程序求解结果具有较高的计算精度,可以为通信单管塔塔身设计提供可靠的参考依据。     

插接式单管塔整体变形的有限元分析、简化计算及试验对比

以接触有限元理论为基础,利用通用有限元分析软件ANSYS对插接式单管塔进行整体变形计算,将其与相关文献提出的插接式单管塔整体变形简化公式的计算结果和Union Metal Manufacturing公司所做的试验数据相互对比,以验证插接节点对单管塔整体性能的影响.同时,验证了用简化公式计算插接式单管塔整体变形的正确性.     

基于无限自由度瑞利法单管塔自振周期研究

为研究钢结构单管通信塔的基本自振周期(或基频),从无限自由度体系的瑞利法出发,推导出单管塔基频的计算公式。通过与SAP2000的对比,验证了公式的准确性,并发现由于瑞利法自身的特性,该公式对于单管塔基本周期的计算结果比实际值偏低。在单管塔基频瑞利法计算公式的基础上,利用单管塔等壁厚模型,给出了单管塔基本自振周期的实用计算公式。对比分析表明:对于常用的单管塔,此实用计算公式计算基本自振周期具有较高的准确度。     

基于美国通信塔计算标准单管塔风荷载计算方法

本文介绍了基于美国通信塔计算标准(TLA-222-G)单管塔风荷载计算方法,并对其计算参数含义按照我国规范进行了表述。通过对美国通信塔计算标准单管塔风荷载计算的介绍,与中国通信塔设计规范YD5131-2005的计算进行对比,得出两者之间计算结果的差异。     

单管塔的简易计算方法

本文介绍了一种单管塔的简易计算方法,采用自己编制的程序,可以简捷、准确地得到计算结果,用于单管塔的设计和计算。     

结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响分析

为了分析结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响,本文进行了阻尼比不同取值时风振系数的计算对比。结果表明风振系数随着结构阻尼比的增加而显著下降。然后根据上海某单管塔实测得到的阻尼比与规范规定的阻尼比取值,分别对该单管塔风荷载进行了计算对比。实测的阻尼比大于规范规定的取值,相应计算得到的风荷载也明显降低。这给单管塔的优化设计提供了参考依据。     

一体化基站通信单管塔简介

介绍了通信单管塔与机房一体化建设的思路,通过计算分析,验证了一体化单管塔的合理性.     

单管塔顶点位移的快速计算方法

鉴于采用有限元软件模拟计算单管塔的顶点位移能得到精确的结果,但其计算过程较复杂,提出了一种单管塔顶点位移的快速计算方法,采用EXCEL表格编辑并拉公式,可以快速得到单管塔的顶点位移,算例结果表明,快速计算方法与有限元计算结果相比误差很小,说明使用该方法计算单管塔顶点位移是可行的。     

插环式风机基础疲劳损伤机理研究

通过对国内多台问题风机基础进行现场勘查和基础环水平度,混凝土强度及基础环下法兰视频探测等,分析了插环式风机基础的风致疲劳损伤。结果表明插环式风机基础疲劳损伤形成及演变主要包括3个阶段,即主风向初始裂缝;裂缝扩展至下法兰,下法兰松动导致其周边混凝土经研磨形成空腔,上穿环孔内及周边混凝土压溃;随着下法兰周边空腔的加大,基础环因上下位移加大而导致上穿环钢筋与基础环接触而被疲劳剪断,风机筒身亦因倾斜过大以致于无法正常运行。根据风机基础荷载,对最不利穿环钢筋单元进行了基于极端荷载和疲劳强度工况下的承载力验算,认为穿环钢筋的存在难以满足风机基础受剪承载力要求,建议设计中应采取相应措施予以加强。     

变截面构架式风力发电塔架GA优化

提出了一种新型风力发电塔架结构形式:构架式风力发电塔架,并根据遗传算法(GA)二进制编码方法,以实际工程为背景,编制了变截面构架式塔架Fortran优化模型程序,分别对塔架进行了截面尺寸优化、形状优化的计算和比较,最后利用有限元软件,采用自定义梁单元参数,建立了传统单管塔优化模型。计算结果表明,构架式风电塔架相对于单管塔架,具有较高的刚度和一阶自振频率,且该结构具有基础工程量小,方便运输,降低施工难度等优点。     

东莞第一国际项目连体双塔高层建筑的风荷载

通过风洞试验研究了截面为切角曲边三角形的连体双塔高层建筑的风荷载特性,并作单塔试验比较。将风压沿截面进行积分求出沿坐标轴方向的合力,然后反算为沿坐标轴方向的整体体型系数。结果显示:风压沿高度变化不大,整体体型系数沿高度递减。单塔最大体型系数对应风向角比坐标轴偏15°。双塔连线方向(x向)体型系数上游塔略小于单塔情形,下游塔基本为零,y向的体型系数略小于单塔y向的,连体部分体型系数达2.2。根据规范和试验结果,提出了类似工程合理的取值建议。     

尿素造粒塔在风荷载作用下的结构反应分析

采用有限元软件SAP2000研究尿素造粒塔在风荷载作用下塔底内力变化情况;分析风荷载作用下结构物的变形情况;分析风荷载下结构物的响应情况及不同基本风压下外壁的主应力分布情况。得出下述结论:在风荷载作用下,造粒塔塔底内力、位移以及应力变化都与基本风压成线性关系。     

强风作用下高耸钢结构输电塔的破坏特征研究

强风作用是输电塔等高耸结构倒塌的潜在威胁,由于不同风场的特征存在很大的差异,导致结构具有不同的破坏形式。本文研究了两种风场下结构不同高度截面抗风能力的验证方法。文中,首先引入了边界层近地风和下击暴流风的设计风荷载;其次,提出了输电塔结构抗风能力的验证方法,即两种风力引起的输电塔结构底部截面弯矩相等,并在达到输电塔结构底部截面抗风能力极限状态时,计算不同高度处输电塔截面的抗风能力是否满足设计要求;最后以一大跨越输电塔为例进行分析,结果表明,当底部达到抗风能力极限状态时,下击暴流可导致结构在40m高度区域内发生破坏,而近地风可导致结构首先从根部发生破坏,从而在理论上验证了下击暴流强风荷载作用下输电塔结构大多不在根部首先发生破坏的现象。     

某羊角型输电塔的风振响应分析

本文首先简述了应用线性滤波法中的自回归模型(AR模型)模拟出给定风速功率谱的风速时程序列,并验证其与目标谱的一致性,再通过规范公式推导脉动风载与风速之间的关系,从而得到作用在各节点的脉动风荷载时程样本。本文以某羊角形输电塔为原型进行了模拟计算分析,用有限元分析软件ANSYS建立了有限元模型,并用MATLAB生成塔架迎风面各节点上的风荷载时程信号作为动力输入。利用ANSYS对结构进行了模态分析,结果显示结构的基本模态为平面振动,但是同时具有扭转模态和局部振动模态;对此输电塔结构进行了平均风作用下的静力分析,同时,基于ANSYS时程分析方法计算了结构在一般风荷载作用下的风振响应。结果表明,在考虑一般风荷载作用的情况下,输电塔在顶部出现最大的位移和加速度响应,而在底部出现最大的轴力响应,但由于本文输电塔结构杆件的变截面设计,最大的应力出现在约1/3高处的杆件上。相对于平均风的作用,结构响应在一般风荷载下呈现出明显的动力放大效应。     

单管通信塔底部连接节点受力性能研究

单管塔与其基础相连主要通过预埋在基础内的地脚螺栓连接固定,在计算地脚螺栓内力时,现有国家及行业标准规范并没有明确的计算方法.本文通过有限元来模拟分析底法兰、基础、地脚螺栓及其螺母间的受力状态,确定底法兰相对合理的旋转轴,确定旋转轴后采用《高耸结构设计规范》(GB 50135-2019)中半刚接法兰节点公式计算地脚螺栓最...     

椭圆形双塔高层建筑风效应试验研究

多塔建筑的风荷载效应不同于单塔建筑,相互间存在风力相互干扰的群体效应,上风向建筑风尾流对下风向建筑存在增大效应.本文通过风洞试验,得到椭圆形高层建筑的风荷载效应、风荷载体型系数、风荷载相互干扰的增大系数,以供工程借鉴.     

南京长江隧道梅子洲风塔屋盖支撑专项施工

通过南京长江隧道江心洲风塔脚手架施工,介绍了模板支撑系统、钢管、扣件式脚手架和工字钢悬挑脚手架相结合的施工方法,并进行了相应的计算分析,结果表明：该风塔屋盖支撑设计满足规范要求。     

大型冷却塔表面脉动风压原型实测与分布准则

我国冷却塔规范风荷载条款仍源自20世纪80年代原型冷却塔（约90m高）实测资料,且仅规定了塔筒表面静态风压分布。事实上,超大型冷却塔（高度≥165m）风振问题与风荷载脉动作用关系更加密切,由此导致了冷却塔数学和物理试验模型雷诺数效应模拟准则的不完整性,难于准确再现冷却塔表面动态风荷载与来流条件、塔群组合状况等参数间的合理关系,已成为制约大型冷却塔抗风性能研究和结构设计的瓶颈。为此,采用全天候动态风压采集设备,对某电厂冷却塔（约166m高）进行通风筒表面动、静态风压长期现场观测,量化表面脉动压力与来流紊流度之间的影响关系,提出具有原创性的冷却塔超高雷诺数条件（Re≥6E7）脉动风压雷诺数效应模拟准则。