角钢通信铁塔结构自振特性分析及应用
美化围栏单管通信铁塔结构基本自振周期分析

美化围栏单管通信铁塔结构基本自振周期分析崔力学【摘要】利用 ANSYS 软件分析了美化围栏单管通信铁塔的基本自振周期特性,针对不同高度和不同组天线数量进行了大量参数分析,得出了在不同参数下美化围栏单管塔的基本自振周期,对实际工程的抗震设计工作有一定参考价值。
%The paper analyzes basic self-vibration cycle characteristics of beautified-fence single-pipe communication steel tower with ANSYS software,analyzes a large number of parameters with different height and different organization,and obtains basic self-vibration cycle of beauti-fied-fence single-pipe tower under various towers,which has certain guiding meaning for seismic design of actual engineering.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2014(000)023【总页数】3页(P46-47,48)【关键词】美化围栏单管塔;基本自振周期;荷载【作者】崔力学【作者单位】中钢集团工程设计研究院有限公司石家庄设计院,河北石家庄050021【正文语种】中文【中图分类】TU312随着社会的发展和人们对生活环境要求的提高,移动通信铁塔作为公共环境的一部分,必然要向外形多样美观、同周围环境协调方向发展,研究和设计与环境协调的基站设计方案,美化已经成为一个方向,如楼顶装饰塔、美化灯杆、美化灯盘、加装彩带彩环,都越来越多的应用到实际工程中,也让塔架成为城市的一道靓丽风景。
钢结构有限元分析及其振动稳定性研究

钢结构有限元分析及其振动稳定性研究一、引言随着经济的不断发展,越来越多的建筑采用钢结构,因其具有轻量化、强度高、施工快等优点。
然而,钢结构在运行过程中会受到各种载荷的作用,如地震、风荷载等,这些作用会导致结构发生变形、振动、破坏等问题。
因此,了解钢结构的有限元分析方法及其振动稳定性是建筑设计、结构分析等领域的重要研究方向。
本文将介绍钢结构的有限元分析方法及其振动稳定性研究进展。
二、钢结构有限元分析有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)是一种广泛应用于各种工程领域的分析方法。
它将复杂的结构分为有限数量的小元素,然后利用微积分的方法求解每个小元素的行为,最后通过计算机模拟得出整个结构的力学行为。
具体来说,钢结构的有限元分析可以分为以下几个步骤:1、建模:将结构分为小元素,指定边界条件(如支座、荷载等),生成网格模型。
2、材料属性:指定结构材料的性质,如弹性模量、泊松比、密度等。
3、加载:通过加载外力,如重力、风荷载、地震等载荷,对结构进行求解。
4、求解:利用有限元方法求解每个小元素的位移、应变、应力等力学参数。
5、结果分析:对求解的结果进行分析,如结构的刚度、变形、应力等。
三、钢结构振动稳定性研究当钢结构受到一定载荷时,其会发生振动,并产生共振现象。
共振现象会使结构受到更严重的损伤,进而导致其破坏。
因此,钢结构振动稳定性的研究是十分重要的。
1、振动特性分析钢结构振动特性主要包括固有频率、固有振型、振动模态等。
其中,固有频率是指在没有其他力作用时,结构自然发生振动的频率;固有振型是指在固有频率下,结构的振动形态;振动模态是指结构以不同固有频率发生振动的状态。
通过有限元建模,可以可靠地预测结构的振动特性。
利用仿真技术,可以对结构在不同载荷下的振动特性进行分析,从而为结构设计和改进提供依据。
2、振动稳定性分析当结构发生振动时,就要考虑其振动稳定性。
在某些条件下,结构振动会变得不稳定,导致结构失稳。
钢结构的性能分析及应用研究

钢结构的性能分析及应用研究随着建筑业的发展,许多新型建筑材料也在逐渐得到应用。
钢结构作为一种新型建筑材料,通过其独特的性质和优异的表现,得到了建筑界广泛的认可。
本文针对钢结构的性能分析及应用研究展开讨论。
一、钢结构的基本特性钢结构具有强度高、重量轻、施工方便等优点。
比起传统的混凝土或砖结构,钢结构的使用寿命长,可靠性高。
其材料强度大且易于制造、加工,适合应用于各种建筑、桥梁等工程领域。
此外,钢结构的消防性能好,抗震性能佳,能够有效地应对自然灾害和突发事件,具有重要的应用价值。
二、钢结构的性能分析1. 风荷载钢结构作为一种轻型建筑材料,对于风荷载的抵抗能力十分出色。
钢结构的强度和韧性都比较好,整个结构能够有效地承受风力对建筑的挤压和冲击力,从而保证了建筑的稳定性和安全性。
2. 抗震性能钢结构的抗震性能也是其重要的优势之一。
由于钢本身的材料性质以及结构设计的合理性,钢结构具有屈服点低、塑形能力好等特点,因此钢结构建筑的抗震性能要远远优于其他建筑材料。
在地震等自然灾害发生时,钢结构建筑可以更好地保护建筑内的人员和设备,对降低人员伤亡和财产损失有显著的效果。
3. 耐腐蚀性由于钢结构在外界环境下经历着不断的腐蚀作用,所以其耐腐蚀性能也是一个十分重要的性能指标。
要有效地提升钢结构的耐腐蚀性能,则需要采用一些表面处理技术,比如喷涂保护、热浸镀锌等,从而改变其表面的物理化学性质,提高钢结构的抵抗腐蚀性能。
三、钢结构的应用研究目前,钢结构广泛应用于各种高层建筑、桥梁和制造业等领域。
在高层建筑领域,钢结构的地位越来越重要。
例如,钢结构可用于设计更灵活的构造,承重能力更高,协同性更好,从而增强了设计师对建筑的控制能力。
此外,钢结构的重量轻,可以减少建筑成本和加快施工速度,同时也减少了工地扰民的情况。
在桥梁领域,钢结构也得到了广泛的应用。
随着科技的不断进步,新型的钢材种类不断涌现,如近年来采用的高强度、高韧性钢材,具有优异的强度和韧性,对桥梁的承重能力和使用寿命都有着明显的提升。
高速铁路桥梁设计中的振动特性分析

高速铁路桥梁设计中的振动特性分析在高速铁路桥梁设计中,振动特性是一个至关重要的被关注的问题。
因为高速铁路桥梁的设计和施工对于行车安全至关重要,任何振动特性问题都有可能对铁路的稳定性和安全性产生影响。
因此,本文将深入探讨高速铁路桥梁设计中的振动特性分析。
一、桥梁振动的类型在桥梁设计中,主要存在三种类型的振动:自由振动、强迫振动和共振振动。
自由振动是桥梁固有频率下的振动,通常情况下无法避免。
强迫振动是由于行车荷载、风力等外界环境作用下的振动。
共振振动是由于桥梁固有模态与外界激励的频率相等而发生的振动。
二、振动特性分析方法在进行桥梁振动特性分析前,首先需要确定桥梁材料的物理参数。
接着,可以使用有限元方法来进行振动分析。
其中,弹性反演法是比较常用的一个方法。
通过采用弹性反演法,可以对桥梁的动态响应做出准确的估计,从而确定其在实际行车中的可靠性。
三、振动控制策略对于高速铁路桥梁设计中的振动问题,调节桥梁的自然频率是其中的一个常见振动控制策略。
例如,可以在桥梁下方增加减振器、减震隔热器或者降低桥梁的刚度等方式来控制桥梁的振动特性。
另外,可以采用主动控制技术来控制桥梁的振动。
主动控制技术涵盖了多种控制策略,例如:被动管道隔振技术、自适应隔振技术、时变参数控制技术、主动质量调节技术等。
它们的实现方法常基于现代控制理论和计算机仿真技术。
四、振动分析实例作为振动控制技术实践探讨的一个例子,我们可以以长江大桥的实际案例来进行分析。
长江大桥是一座横跨中国长江的大型混凝土悬索桥,自1990年开通以来,其一直被视为振动控制技术的示范项目。
通过计算机模拟,振动试验以及现场实测,长江大桥的振动特性得到了充分的分析和探究,同时也得到了有效的控制。
综上所述,高速铁路桥梁设计中的振动特性分析问题在铁路交通工程中具有重要意义。
通过对桥梁材料物理参数、振动分析方法、振动控制策略以及实例的探讨,我们可以更好地理解振动控制技术。
同时,我们也可以看到,通过不断的技术研究和探索,对于桥梁振动控制技术的研究和发展将会迎来更加广泛的前景。
浅析钢结构的性能特点及抗震设计

浅析钢结构的性能特点及抗震设计摘要:文章简述了钢结构建筑的结构体系及性能特点,并分析了钢结构的抗震设计方法及要求,以供参考。
关键词:钢结构;性能特点;抗震设计钢结构是以钢材为材料做成受力构件的结构,钢结构住宅依其自重轻,基础造价低,适用于软弱地基,安装容易,施工快,周期短,投资回收快,施工污染环境少,抗震性能好等综合优势而受到各方的重视。
但是,如果钢结构房屋在结构设计、材料选用、施工制作和维护上出现问题,则其优良的钢材特性将得不到充分的发挥,在地震作用下同样会造成结构的局部破坏或整体倒塌。
一、钢结构建筑的结构体系及性能特点(一)钢框架结构体系纯钢框架结构体系是钢结构住宅的基本体系,受力明确,使用灵活,制作安装简单,施工速度较快,但为抵抗侧向力所需梁柱截面较大,一般可用于6层以下的多层建筑,且一般情况下,梁柱节点应采用刚接。
(二)钢框架—支撑结构体系当钢框架体系层数较多时,由于侧向作用力的增大,使得梁柱等构件尺寸也相对较大,失去其经济合理性。
这时宜增设支撑,形成钢框架—支撑结构体系。
支撑体系包括十字交叉支撑、单斜杆支撑、人字形或V形支撑。
(三)钢框架—预制钢筋混凝土墙结构体系该结构体系,一般预制钢筋混凝土墙体中均埋有钢板支撑,它只有在支撑点处与钢框架相连,而且钢筋混凝土墙板与框架梁留有空隙,从受力上来说,它仍是一种支撑。
这种体系受力性能良好,支撑构件相对较经济,且能与隔墙布置相结合。
但现场安装比较困难,制作比较复杂。
(四)钢框架—钢筋混凝土剪力墙结构体系在钢框架结构中设置部分现浇钢筋混凝土剪力墙,即为钢框架——钢筋混凝土剪力墙结构体系。
钢框架——钢筋混凝土剪力墙结构中,由于钢筋混凝土剪力墙刚度大,剪力墙是抗侧力的主体,整个结构的侧向刚度大大提高,钢框架则承担竖向荷载,同时也承担少部分水平力。
这种结构形式都可用来建造较高的高层住宅,在我国已有很多工程采用。
(五)钢框架—钢筋混凝土核心筒结构体系钢框架——钢筋混凝土核心筒结构体系的平面布置一般为电梯或卫生间做成四周封闭的钢筋混凝土简体,形成主要的抗侧力结构,而外周的框架则采用钢框架。
自立式通信塔风振响应分析

风振 系数 法计算值的最大值偏于保守 ; 功率谱密度分析法计算值 的最大 值吻合实际情况 。 关键 词 : 通信塔 ; 脉动风荷载 ; 风振 响应 ; 风振 系数
Y ANG Zhe n z h o n g
( X i a me n C i t y U n i v e r s i t y ,X i a m e n 3 6 1 0 0 8 )
Ab s t r a c t : Wi n d 1 o a d i s d i v i d e d i n t o me a n wi n d l o a d a n d f l u c t u a t i n g w i n d l o a d.a n d t e l e c o mmu n i c a t i o n t o we r i s d i v i d e d i n t o i n d e p e n d e n c e
( 厦I ' - 1  ̄ 市职业 学院 福建厦 门 3 6 1 0 0 8 )
摘
要: 风荷载分为平均风荷载 和脉 动风荷 载 , 通信 塔分 为 自立塔 和拉线 塔。文章 立足于 自立塔 , 以江西某通 信塔 为
案例 , 采用功率谱密度分析法和风振 系数 法 , 对通信 塔进 行风振 响应分 析。将风振 响应 的计算值 与实测 值进行 对 比,
t o w e r a n d c a b l e g u y e d t o w e r .Ba s e d o n t h e i n d e p e n d e n c e t o we r ,t a k e a t e l e c o mmu n i c a t i o n t o w e r i n J i a n g x i P r o v i n c e f o r e x a mp l e ,t h e p a p e r
浅论通信铁塔结构设计中的抗风分析

浅论通信铁塔结构设计中的抗风分析发布时间:2021-11-02T16:41:59.447Z 来源:《基层建设》2021年第20期作者:向阳[导读] 摘要:随着我国通信行业的不断发展,通信铁塔的建设也在不断增加。
福建省邮电规划设计院有限公司 350001摘要:随着我国通信行业的不断发展,通信铁塔的建设也在不断增加。
因此,通信铁塔的质量问题层出不穷,其中通信铁塔的抗风问题是重要问题之一。
提高通信铁塔的抗风能力,可以有效避免铁塔的倾斜和折断。
通信铁塔是典型的高层建筑结构,人们的日常生活离不开通信铁塔的结构安全。
关键词:通信铁塔结构;抗风性;高耸结构;模拟实验;研究引言:随着我国社会经济的不断发展,通信行业也受到了各个领域的关注。
在自然灾害系统中,风灾是一种典型的自然灾害,也是人类生活中破坏性最大的自然灾害之一。
与其他自然灾害相比,风灾的发生率更高,无法人为预测时间。
随着持续严重的温室效应,看似温和的风不断露出其残酷的面目,人民的生命财产受到了极大的破坏。
作为一种高层建筑,风荷载是结构设计中通信铁塔施工的考虑因素之一。
因此,通过提高通信铁塔的抗风能力,可以有效防止通信铁塔在风灾中断裂,从而保证人们生活的稳定。
1通信铁塔抗风现状概述随着我国科技水平的不断提高,我国通信行业也在不断进步,因此对通信铁塔的需求也在不断增加。
作为典型的高层建筑结构,人们的生命安全和财产安全与通信铁塔的结构安全息息相关。
通信铁塔因其独特的特点,也能满足社会经济发展环境下人们对高品质生活的需求。
同时,通信铁塔在未来的发展中也会变得更高更软。
如果抗风设计不到位,整个塔体结构将被破坏,造成不必要的安全事故和财产损失,人民群众的日常通信生活也将受到影响。
因此,为了使通信铁塔的结构更加安全,提高通信铁塔这样的高层结构的抗风能力具有重要的现实意义。
自20世纪初以来,高层结构建筑迅速崛起,并在社会上得到广泛应用,尤其是在通信和电视行业。
在高层结构应用的初期,一般都是木桅杆。
考虑初始应力的大跨径钢箱梁斜拉桥自振特性分析

第47卷第4期2021年12月
湖南交通科技
HUNANCOMMUNICATIONSCIENCEANDTECHNOLOGYVol.47No.4
Dec.,2021
收稿日期:202010?12作者简介:徐 韬(1988—),男,工程师,主要从事土木工程公路专业设计工作。
文章编号:1008844X(2021)04?0126?03考虑初始应力的大跨径钢箱梁斜拉桥自振特性分析
徐 韬,王家豪,张志程(湖南省交通科学研究院有限公司,湖南长沙 410015) 摘 要:为探究初始应力对斜拉桥振动特性的影响,以某大跨径钢箱梁斜拉桥为研究对象,建立了ANSYS有限元模型,计入初始应力对刚度矩阵的影响,求解了桥梁前100阶振动频率。计算结果表明:计入结构初始应力后,低阶模态下(1~10阶)振动频率与不计入初始应力时频率相差不大,差值均在5%以内;高阶模态下(20~100阶)频率差与模态阶次基本呈正相关,在100阶时达到1398%。同时,斜拉桥低阶模态频率成分较为复杂,相邻模态振型存在相互干扰的现象,且振型呈典型的三维耦合特征。关键词:初始应力;斜拉桥;振动频率;振型 中图分类号:U441+3文献标志码:A
0 引言大跨径斜拉桥结构体系研究中,关于桥梁本身自振特性的分析至关重要,通过振动特性的分析可明确结构刚度分布,结构振型分析结果同时能为桥梁抗震和抗风设计提供指导,文献[1]研究了斜拉桥自振频率对抗震分析的影响,讨论了不同阶次振型模态下桥梁的振动特性;文献[2]以某斜拉-连续组合结构桥梁为研究对象,研究了结构静动力特性;文献[3]研究了矮塔斜拉桥的结构振动特性,并与常规斜拉桥自振频率进行了对比;文献[4]通过建立不同形式的有限元模型,对比分析了不同建模方法对结构振动频率求解的精度影响规律。但是在以往的实际工程中,模态分析往往仅考虑结构的线性特征,忽略了初始应力导致的结构非线性对振动特性的影响。本文以某大跨径钢箱梁斜拉桥为研究对象,计入结构初始应力的影响,对自振特性进行分析,相关研究成果可为斜拉桥动力学研究提供借鉴。
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角钢通信铁塔( 角钢塔 ) 是现在常用 的一种通信铁塔肜 式。其 度大 , 变形小 , 遇罕 遇风灾 不易倾 覆 ; 杆 件几 乎都 采用角 钢 , 加 工 塔身是由角钢组成并通过螺栓连接而成的格构式通信铁塔结构。 工艺简单 ; 另一方面 , 角钢塔 的桁架 式结构 由杆 件组成 , 运输和 安 角钢塔在通信铁塔 的实 际应用 中是一种 出现 比较 早 的铁 塔 装便捷 迅速 、 建设工 期短 ; 塔身 截面宽 度 可随其承 受的荷 载不 同
构风荷载作用计算 中, 结构 自振周期是设 计人员 需要根 据所设计
结构确定 的重要参数 , 其是否 正确取值影 响到结 构设计人 员对铁
塔 自振特性 的把握 。这就需要通过对实际铁塔的观测和计算机模 拟计算进行分析和 总结 , 并在 此基础上 总结 出简便 实用 的基本 自
振周期计算公式 。
1 0
5 O
5
0
3 5 0 0
4 0 0 o 4 6 0 o 5 5 0 o 64 0 0 7 5 0 o L 1 2 5 ×1 0
L l 2 5 ×1 0 L 1 4 0 ×1 2 L 1 4 0 ×1 2 L l 6 o ×1 4 L 1 6 0 ×1 4
充混凝土的变形规律 , 并将 试 验结果 与数值 分析结 果进 行 比较 ,
得出结论 , 用有 限元模拟试验是 可行 的 , 其误 差较小 , 可 以较好地 保证准确性。 参考文献 :
[ 1 ] 任启辉. A N S Y S 7 . 0工程 分析 实例详 解[ M] . 北京 : 人 民邮电
的模 型进 行参 数分析 , 计算了在不同参 数下角钢塔的基本 自振周期和 自振特 性 , 并通过 3 D 3 S模型计算 结果拟合 出估 算角钢通信
铁塔 结构 的基 本 自振周期的实用计算公式 , 对实际工程的设计工作 有一定参 考价 值。
关键 词 : 角钢塔 , 自振特性 , 实用计算公式
图 3 单向受力试件 的混凝土荷载一 应变有限元结果 出版 社 . 2 0 0 3 .
收 稿 日期 : 2 0 1 2 — 1 1 — 0 2 作者简介 : 秦柯非 ( 1 9 7 0 一) , 男, 高 级 工 程 师
第
9卷 第 13 2 0 f
-
霄
秦 柯 非 : 角 钢 通 信 铁 塔 结 构 自 振 特 性 分 析 及 应 用
・
2 6・
第3 9卷 第 2期 2 0 1 3年 1月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHI I ECTURE
Vo 1 . 39 No . 2
J a n . 2 0 l 3
文章编号 : 1 0 0 9 — 6 8 2 5( 2 0 1 3 ) 0 2 — 0 0 2 6 — 0 3
表1 塔身各标 高对应 的边长和塔柱型号
塔身标高/ m
5 7 5 2 4 7 4 2 3 7 1 5 0 0
・ 2 7 -
边长/ a r m 塔柱型号
L 8 0 x 6
对于角钢塔这样的 自立式塔架结构 , 由于 自重轻 、 结构形式规
则、 刚度变化均匀 、 钢结构 承受 的变形 大等优 点 , 地 震作 用在铁塔
角 钢 通 信 铁 塔 结 构 自振 特 性 分 析 及 应 用
秦 柯 非
( 中钢 集团工程设计研究院有限公司石 家庄设计院塔桅分院 , 河北 石家庄 0 5 0 0 2 1 )
摘
要: 利用三维钢结构软件 3 D 3 S分析 了角钢通信铁塔结构 的 自振特性 , 根 据实际应 用的塔形模拟不 同高度和不 同外平台数 量
形式 , 一般 主要受 力构 件是 由四根塔 柱组成 , 通 过角钢 将塔 柱连 而变化 , 线条美观 , 易 于优化 。以上 的优点使得 角钢 塔在 通信 铁
接起来 , 组成 一种桁架 式的高耸 钢结构 。这种形 式的铁塔 自身 刚 塔的实际应用中仍 占有重要的位置。
本 文采用试 验结果 分析及 数值 分析 两种方法 分析 了四个 圆 柱钢管混凝土梁柱节点模型在单 向、 双向两种加 载情况下 的柱填
2 0
l 5 1 O
2 l 0 o
2 5 0 0 3 o D 0
L ( } o×8
L 1 o 0 ×8 L 1 o D ×8
2 5
2 0 l 5 1 0 5 0
2 0
1 5 1 0 5 O
1 5
1 0 5 0
1 对角 钢塔 的 参数 选择 和 3 D 3 S模 型计 算
实际工程 应用 中 , 常用移动通讯角钢塔 的高度一般在 3 7 m~ 5 7 i n之问 。低于 3 5 1 2 1 的通信铁塔一般 可采用单位 高度用钢量 更 为经济的其他 铁塔 形式 ; 而对 于一般 的移动 通信基 站 而言 , 5 7 1 1 1 的天线挂 高基本 可以满足工艺要求 。 除了 自身高度 因素外 , 对结 构基本 自振周期 有显 著影响 的另
的设计过程 中并不起控制作用。而由于需要 在塔 身的顶部安装天
线平 台等挡风设备 , 造成了风荷 载是其控制荷载 。 在结构 的振动分析 中, 结构 的固有频率 和振 型是承受 动力荷 载结构设计 中的重要参 数 , 也是结构动 力分析 的基础 。 自振周期
即结构系统按某一振型完成一次 自由振动所需的往复时 间。在结
5 0
4 5
4 5
4 0
4 0
3 5
3 5
3 0
3 0
2 5
1 7 0 0
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L 9 0 ×8
4 0
3 5 3 0
3 5
3 0 2 5
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2 5 2 0
2 5
2 0 I 5