文档介绍：肃宁电视塔结构体系对比分析
摘要:肃宁电视塔是典型的高耸结构,其结构外筒为十二边形钢管组合结构,内筒(电梯井架)为四边形钢管组合结构,设计前期分别对结构外筒做成单斜杆体系与结构外筒做成双斜杆体系,进行了有限元分析。本文利用midas有限元软件对其分别进行了有限元分析,
对两种结构体系的内力、整体位移、周期等做了分析对比,从而对两种结构体系的优缺点有了更加深刻的了解。
关键词:空间桁架、结构体系
中图分类号:TU973文献标识码: A
1引言
随着广播电视的发展,广播电视塔不仅满足发射工艺的要求外,越来越注重美观及综合使用功能等方面的要求,将作为一个地标性建筑,具有超高性及不规则性等特点。在广播电视发射塔设计中,结构方案的设计直接反映塔体的建筑效果,同时关系到方案的经济性及使用功能的合理性是否满足要求,广播电视塔通常有两种结构布置,一种为单斜杆体系布置,一种为双斜杆体系布置,一个好的结构布置方案,其决定了整个铁塔的工程造价,因此对结构体系的正确选择尤为重要。本文利用midas有限元软件就肃宁电视发射塔两种结构布置体系进行分析对比,并进行总结评价,为类似结构设计提供有益的参考。
2工程概况
肃宁电视发射塔为全钢结构,总高度158米,,。塔身为空间桁架结构,承受几乎全部水平荷载和竖向荷载作用[2];主柱均为梁单元,斜杆、横杆均为桁架单元。电视塔效果图见图1,单斜杆体系布置见图2,双斜杆体系布置见图3。
图1 效果图图2 单斜杆体系图3 双斜杆体系
3 设计条件及分析
/?O,综合考虑肃宁电视塔的规模和重要性,确定为乙类建筑,在地震发生时广播电视发射功能不能中断,而旅游功能则可以中断,抗震设防烈度为7度,,设计地震分组为Ⅰ组。钢塔塔身主要采用20号钢的无缝钢管。塔柱、(承压型)螺栓,。塔体按空间刚架结构体系进行分析,经过多种荷载效应组合计算比较,确定结构位移的控制性荷载组合为:++;结构构件最大内力荷载组合为:
①++;②++ X ;③+ +。
,两种结构体系前六阶自振周期如下所示:
模态号频率频率周期
(rad/sec) (cycle/sec) (sec)
1
2
3
4
5
6
单斜杆体系结构布置前六阶自振周期: 双斜杆体系结构布置前六阶自振周期:
模态号频率频率周期
(rad/sec) (cycle/sec) (sec)
1
2
3 9.