單管塔的非線性分析和風(fēng)振控制.pdf

1、單管塔在國外被廣泛應(yīng)用于通信和輸電線路等領(lǐng)域，近幾年，在我國的應(yīng)用也越來越多。單管塔具有結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、施工方便、外形簡潔美觀和占地面積小等優(yōu)點，有很好的發(fā)展前景。為了使單管塔的性能能夠充分發(fā)揮，使其設(shè)計施工技術(shù)更加成熟，本文對單管塔的靜力非線性和風(fēng)振控制進行了分析和研究。 風(fēng)荷載是單管塔最重要的水平荷載。在設(shè)計風(fēng)荷載作用下，單管塔的側(cè)移較大，通常對單管塔的設(shè)計起控制作用，然而，目前對單管塔側(cè)移計算時采用的方法規(guī)定得不明確。本文以

2、單管塔的具體應(yīng)用——單管通信塔為例，對不同高度、徑厚比等參數(shù)的單管通信塔算例分別進行了線彈性和二階彈性分析，其中，二階彈性分析時，引入了單管塔的整體初彎曲缺陷。計算結(jié)果表明：為了減小單管塔的側(cè)移，需要對單管塔結(jié)構(gòu)進行風(fēng)振控制；同時，對50m以上的單管塔結(jié)構(gòu)進行設(shè)計計算時，建議采用二階彈性分析方法。 為了能對單管塔的非線性和缺陷對結(jié)構(gòu)的影響程度有更深入的了解，本文在引入初始幾何缺陷和力學(xué)缺陷的基礎(chǔ)上，對50m單管通信塔算例進行了全

3、過程分析，得到了結(jié)構(gòu)全過程的荷載一位移曲線。由分析結(jié)果得出：缺陷對于單管塔的極限承載力的影響不大；但是對于結(jié)構(gòu)的剛度影響較大，其中主要是幾何缺陷的影響；在設(shè)計荷載下，建議對50m以上單管塔結(jié)構(gòu)，除采用二階彈性分析方法外，還需要引入結(jié)構(gòu)的幾何缺陷。 在風(fēng)荷載作用下，需要對單管塔結(jié)構(gòu)進行風(fēng)振控制，然而，目前國內(nèi)外尚無_胖想的適用于單管塔結(jié)構(gòu)的減振器?？紤]到單管塔結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間狹小和制作成本低等要求，本文嘗試在單管塔上設(shè)置鋼球減振器以達

4、到控制結(jié)構(gòu)風(fēng)振的作用。作者根據(jù)諧波疊加法模擬某實際單管通信塔的脈動風(fēng)荷載時程曲線，接著對鋼球減振器的減振原理進行闡述，然后，對安裝鋼球減振器前后的單管通信塔結(jié)構(gòu)進行了時程分析。通過對兩種計算模型結(jié)果的比較得出，在鋼球減振器對單管塔結(jié)構(gòu)的風(fēng)振控制效果較好。在此基礎(chǔ)上，本文繼續(xù)探討了鋼球減振器應(yīng)用于單管塔結(jié)構(gòu)的施工可行性方面的問題。研究表明，鋼球減振器構(gòu)造簡單、對空間要求低且制作成本低廉，能很好的對單管塔結(jié)構(gòu)進行風(fēng)振控制，因此，鋼球減振器是