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CAE于通信铁塔抗风分析中的应用

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1概述

    通信构,从20m-60m不等计载,根据建筑载荷规范和高结构设计规范设计。但计的结构是否能满足实工程的需要,需要进一 步的验证。目前风载荷确定的手段主要有风洞验、现场实测和数值模。而风洞实验相对费用 较高,难以大面积的应。而现场实测得到的数比较全面,可信度高,受到大自然风不定变化 的限制,同时组织和安比较复杂,耗时耗资巨,成本较高。随着计算技术的发展,风载荷数 值模拟取得较大进展,过有限元计算铁塔的抗性能耗时耗资少,可重性高,计算结果可信度 较高广受。本Altair司的HyperMesh生模型,析,计算得能。

2 简介

      本文研究对象,40m基地6m距顶2m和5m平台。图1塔的主材钢,强度为345MPa,其金钢,强度为235MPa。结为C类,基本风压为0.40KN/m2

图1   通信塔结构简图

3 通信塔动力特性分析

      结构风工程的理论基础分析与结构的动力学密相关,结构的动力特性般包括自振频率、振型构风

      本文中通信铁塔的动力特性分析采用Lanczos法,提取1-10Hz结构的模态。本文采用两种方法建立通信塔的有限元模拟,一种是全采用Beam单元;一种是主材采用Beam单元,辅材采用Rod单元。得到的结果如表1所示。全beam模型的振型结果如图2-6所示。

 1Beam模型与BeamRod混合模型频率和振型对比



  图2X向一阶弯曲 


图3Y向一阶弯曲    


图4 X向二阶弯曲 


图5Y向二阶弯曲

图6  一阶扭转 

        根据表1可知,当采用全可根据表1用全Beam模率偏;全Beam型和 Beam和 Rod振型基

4 通信铁塔抗风分析

       根据建筑结构载荷规范,上的风标准值计算公式为: 

4.1基于建筑结构载荷规范的风载荷


 表2 《建筑结构载荷规范》计算风振系数 

表3 规范 0°      风向



 4 建筑结构载荷规范45°风向风载荷标准值

4.2 基于高耸结构设计规范的风载荷 


表5《高耸结构设计规范》算风振系数 


 表 6 高规范 0°     风向



表 7规范 45°  风向


表8 通信铁塔各塔段最大水平位移(mm)



 图7 通信铁塔水平位移图

表9通信铁塔各段最大应力(MPa)

5 结论

     本文通过对通信铁塔结构建立准确的有限元模型,并根据《建筑结构载荷规范》和《高耸结构设计规范》对通信塔在0°和45°风向角风载荷作用下进行拟静力分析,得出在相同风向角风载荷的作用下,结构的响应非常接近,在45°风向角风载荷作用下,结构的水平位移响应式同高度处0°风向角风载荷作用下水平位移的1.63倍。最大应力都未超出结构的屈服强度。


本文转自【有限元科技】

来源:WELSIM
HyperMesh建筑WELSIM通信理论Altair
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首次发布时间:2023-06-24
最近编辑:1年前
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