单管通信塔设计
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目录
一、工程概况 (1)
1.1设计参数 (1)
1.2结构选型与构件布置 (1)
1.2.1主体结构 (1)
1.2.2平台 (2)
1.2.3天线 (2)
1.2.4馈线、爬梯 (2)
1.2.5基础 (2)
二、荷载计算 (3)
1.1永久荷载 (3)
1.1.1塔身自重 (3)
1.1.2平台自重 (3)
1.1.3天线自重 (3)
1.1.4爬梯和馈线自重 (3)
1.1.5永久荷载计算结果 (3)
1.2横向风荷载计算 (3)
1.2.1基本公式 (3)
1.2.2基本风压w0 (3)
1.2.3风压高度变化系数μz (4)
1.2.4风荷载体形系数μs (4)
1.2.5风振系数βz (4)
1.2.6平台及栏杆所受风荷载 (5)
1.2.7横向风荷载计算结果 (6)
1.3其他可变荷载 (6)
1.3.1覆冰荷载 (6)
1.3.2地震作用 (6)
1.3.3雪荷载 (6)
1.3.4安装检修荷载 (6)
1.3.5平台活荷载 (7)
1.3.6其他活荷载计算结果 (7)
1.4荷载计算结果 (7)
三、荷载效应组合 (8)
3.1承载能力极限状态 (8)
3.2正常使用极限状态 (8)
3.3荷载分布图 (9)
3.3.1承载能力极限状态荷载分布图 (9)
3.3.2正常使用极限状态荷载分布图 (10)
四、内力计算 (11)
4.1分析方法 (11)
4.2计算模型 (11)
4.3荷载工况 (12)
4.4计算结果 (13)
4.4.1轴力计算结果 (13)
4.4.2剪力计算结果 (14)
4.4.3弯矩计算结果 (15)
五、截面验算 (16)
5.1承载能力极限状态验算 (16)
5.1.1强度验算 (16)
5.1.2稳定验算 (16)
5.2正常使用极限状态验算 (17)
六、连接设计 (18)
6.1连接形式 (18)
6.2螺栓设计 (18)
6.2.1螺栓规格 (18)
6.2.2螺栓在法兰板上的位置 (18)
6.2.3螺栓验算 (18)
6.3法兰板设计 (19)
6.3.1法兰板基本尺寸 (19)
6.3.2法兰板受弯计算方法 (19)
6.3.3法兰板厚度 (20)
6.4加劲肋设计 (21)
6.4.1加劲肋尺寸 (21)
6.4.1加劲肋板焊缝验算 (21)
七、材料统计 (22)
参考文献: (23)
附件:单管塔分析命令流 (24)
附表:单管塔计算表 (33)
表1永久荷载计算表 (33)
表2可变荷载计算表 (34)
表3荷载效应组合计算表 (35)
表4法兰板计算表 (36)
表5加劲肋板计算表 (37)
一、工程概况
1.1设计参数
1.2 结构选型与构件布置
1.2.1主体结构
单管塔塔身总高度为52m,其中塔身结构高度为50m,避雷针高2m;同济大学的黄健等对单管塔的选型进行了研究,本文采用《单管塔的简化设计》提供的公式预估单管塔底径:
z=0.017x+1.4y+0.2
式中:z:单管塔底径
x:塔高,x=50m
y:风压,y=0.35kN/m2
采用变截面圆钢管,底径z=0.017×50+1.4×0.35+0.2=1.54m,取为1600mm,顶部直径600m;根据结构设计高度与荷载情况,按照《高耸结构设计规范》与《钢结构单管通信塔技术规程》中基本条文规定,此单管塔主要结构布置如下:
主体结构如图所示:
1.2.2平台
分别在44m和48m高度处设置两个平台,平台的自重按100kg/m2计。
1.2.3天线
天线采用板状天线,每层6根,每根重量为80kg,挡风面积为1.0m2。
1.2.4馈线、爬梯
爬梯选择内爬梯,馈线布置在塔筒内部。
1.2.5基础
选择现浇独立板式基础。
二、荷载计算
1.1永久荷载
1.1.1塔身自重
塔身自重考虑法兰板、螺栓、加劲肋,将精确计算的塔身自重乘以系数1.3。
1.1.2平台自重
分别在44m和48m高度处设置两个平台,栏杆采用L25×3。
平台的自重按100kg/m2计。
G=pA=100×9.8×πr2/1000=6.927kN
1.1.3天线自重
板状天线,每层6根,每根重量为80kg。
G=nmg=6×80×9.8/1000=4.704kN
1.1.4爬梯和馈线自重
取为g=0.4kN/m。
1.1.5永久荷载计算结果
1.2横向风荷载计算
1.2.1基本公式
根据《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第4.1.2条规定:作用于单管塔表面单位投影面积上的水平风荷载标准值应按下式计算:
w k=βzμsμz w0
1.2.2基本风压w0
w0=0.35kN/m2
根据《建筑结构荷载规范GB50009-2001》第7.1.2条以及《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第4.2.2条规定,基本风压w0不得小于0.35kN/m2所以本文的基本风压按照规范取,而非作业规定的0.30kN/m2。
1.2.3风压高度变化系数μz
地面粗糙度类别:B 类。
相对于z 高度处风压高度变化系数按《钢结构单管通信塔技术规程》表4.2.5线性插值取值。
1.2.4风荷载体形系数μs
根据《钢结构单管通信塔技术规程》第4.2.6条,塔身爬梯在内,为圆形表面光滑的截面:
μs =0.6
平台及栏杆体形系数为1.9,迎风面积按正面迎风面积计:
μs =1.9
板状通信天线的体形系数为1.3,迎风面积按天线根数乘最大宽度乘长度:
μs =1.3
避雷针为圆形表面粗糙的截面:
μs =1.2
1.2.5风振系数βz
根据《钢结构单管通信塔技术规程》第4.2.7条,单管塔的风振系数βz 可按下式确定:
βz =(1+ξε1ε2)×k
脉动增大系数ξ
ξ根据w 0∗T 2取值,首先要确定结构的第一自振周期,同济大学的沈之容等人
对单管通信塔自振周期进行了研究,参考《钢结构单管通信塔自振基本周期的研究》中的公式:
T 1=0.8830+0.5502arctan (H/K −4500
600
)
式中:H 为塔身高度,H =50m ;
K 为塔身斜率K =(1600−600)/(2∗50000)=0.01
自振周期:
T 1=0.8830+0.5502arctan (50
0.01−4500600
)=1.2652s
根据《钢结构单管通信塔技术规程》第4.2.7条,注3:计算w0∗T2时,对地面粗糙度B类地区可直接带入基本风压;注2:计算强度时,w0∗取w0,计算变形时,w0∗取0.4w0,查表4.2.7-1得到如下数据。
计算强度时:
w0∗T2=0.35×1.26522=0.56kN∙s2/m2
ξ=2.336
计算变形时:
w0∗T2=0.4×1.068=0.224kN∙s2/m2
ξ=2.264
考虑风压脉动和风压高度变化的影响系数ε1
总高度为50m,地面粗糙度类别为B类,查表4.2.7-2:
ε1=0.525
考虑振型和结构外形的影响系数ε2
根据相对高度和结构顶部和底部的宽度比查表4.2.7-3经过二维线性内插法得到数据。
平台修正系数k
无平台处k=1.0,有平台处k=1.2,平台在高度方向的范围定为3m。
在这个塔中,平台设置在44m和48m处,所以它的影响范围为41m~51m,所以,第6、7、8段的平台修正系数k=1.2。
1.2.6平台及栏杆所受风荷载
没有平台的地方,迎风面积为单管塔表面单位投影面积,在有平台的地方,要加上平台和栏杆的迎风面积。
已知平台栏杆镂空系数为0.3,平台及栏杆体形系数μs=1.9,天线挡风面积为1.0m2,体形系数μs=1.3。
44m处平台:
w k=βzμsμz w0=1.637×1.9×2.394×0.35=2.606kN/m2
A=0.3×3×1.2=1.08m2
P=w k A=2.606×1.08=2.815kN
44m处天线:
w k=βzμsμz w0=1.637×1.3×2.394×0.35=1.783kN/m2
A=6×1.0=6.0m2
P=w k A=1.783×6.0=10.699kN
48m处平台:
w k=βzμsμz w0=1.68×1.9×2.394×0.35=2.675kN/m2
A=0.3×3×1.2=1.08m2
P=w k A=2.675×1.08=2.889kN
48m处天线:
w k=βzμsμz w0=1.68×1.3×2.394×0.35=1.83kN/m2
A=6×1.0=6.0m2
P=w k A=1.83×6.0=10.98kN
1.2.7横向风荷载计算结果
1.3其他可变荷载
1.3.1覆冰荷载
由于没有给定地区,所以该荷载难以计算,根据大量验算分析标明,裹冰荷载组合为非控制组合。
在南方地区即使出现了严重寒冷气候也是百年一遇,没有必要为小概率事件增加建造成本。
所以,覆冰荷载本文不进行计算。
1.3.2地震作用
地震作用应按铁塔所在地的抗震设防基本烈度进行验算。
经验算分析,地震作用组合为非控制组合(铁塔水平控制荷载为风荷载),所有铁塔均可以满足设防烈度为8度要求。
1.3.3雪荷载
由于平台检修活载一般大于雪荷载,故雪荷载不同时考虑。
1.3.4安装检修荷载
单管塔的检修平台承受的安装检修活荷载取1kN。
1.3.5平台活荷载
根据《建筑结构荷载规范GB50009-2001》第4.2.2条,工业建筑楼面(包括工作平台)上无设备区域的操作荷载,包括操作人员、一般工具、零星原料和成品的自重,可按均布活荷载考虑,采用2.0kN/m2。
所以对于每个平台:
P=pA=2×πr2=14.137kN
1.3.6其他活荷载计算结果
1.4荷载计算结果
三、荷载效应组合
3.1承载能力极限状态
根据《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第3.03条规定,单管塔的承载能力极限状态设计应满足由可变荷载效应控制的基本组合表达式:S(1.2×G k,1.4×Q wk,Q1k)≤R(γR,f k,αk⋯)永久荷载乘以分项系数1.2,风荷载乘以分项系数1.4,其他活荷载乘以分项系数1.0,设计值对应列表如下:
3.2正常使用极限状态
根据《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第3.04条规定,单管塔的正常使用极限状态设计应满足风荷载及地基变形共同作用下结构变形的限制要求:
S d(G k,ψfw×Q wk,δk)≤C
根据规范要求,计算结构变形时,风荷载频遇值系数ψfw=0.4,其中,又参考第4.2.7条,水平风荷载标准值公式中的风振系数βz中的计算参数脉动增大系数ξ的w0∗取0.4w0,由于没给出土壤条件,地质条件良好,不计地基变形,所以,地基变形标准值δk=0。
列表如下:
3.3荷载分布图
3.3.1承载能力极限状态荷载分布图
3.3.2正常使用极限状态荷载分布图
四、内力计算
单管塔就结构形式而言是比较简单的实腹式悬臂梁结构,整体刚度较小。
当塔身在风荷载作用下发生变形时,顶部平台、天线以及铁塔本身的自重都会对原结构产生附加的作用效应。
根据《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第5.2.1条规定,单管塔的内力变形可按变截面梁单元有限元法进行分析,按坡度来划分单元,考虑P−∆效应。
4.1分析方法
采用通用有限元程序ANSYS进行结构分析,以变截面BEAM189单元模拟塔身,计入重力影响,水平风荷载分段加载,以分段中央高度的风荷载作为该段的平均风荷载。
打开非线性开关,进行静力计算。
4.2计算模型
塔高50m,避雷针高2m,变截面BEAM189单元模拟单管塔,整个结构划分为52个单元,计算模型如下图所示:
4.3荷载工况
永久荷载乘以分项系数1.2,风荷载乘以分项系数1.4,其他活荷载乘以分项系数1.0,设计值对应列表如下:
计入重力影响,水平风荷载分段加载,以分段中央高度的风荷载作为该段的平均风荷载。
荷载加载情况如下图所示:
4.4计算结果
4.4.1轴力计算结果
轴力图如下所示:
各段列表如下:
剪力图如下所示:
各段列表如下:
弯矩图如下所示:
各段列表如下:
五、截面验算
5.1承载能力极限状态验算
5.1.1强度验算
该钢管塔为压弯构件,根据《钢结构设计规范》第5.2.1条,按照下列公式计算:
N A n +
M
γx W nx
≤f
经验算,满足设计要求,具体计算情况见附表,列表如下:
容易看出,单管塔截面很容易满足强度要求,富余很大,所以,强度不是单管塔设计的控制因素。
5.1.2稳定验算
根据《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第5.2.3条规定,
按压弯构件并考虑管壁局部稳定的影响,按下式进行验算:
N A +
M
W
≤μd f
刚单管塔为Q235钢, D/t<140,所以μd=1.0。
经验算,满足设计要求,具体计算情况见附表,列表如下:
5.2正常使用极限状态验算
变形验算时,按照 3.3.2正常使用极限状态荷载分布图加载,重新调整ANSYS命令流,计算结果如图所示:
⁄=1000mm,满足设计要求。
最大位移d max=286.1mm<H50
六、连接设计
6.1连接形式
该钢管塔连接形式除去柱脚部分,其余都是有加劲肋的内法兰连接,螺栓采用10.9级高强螺栓。
6.2螺栓设计
6.2.1螺栓规格
按照抗拉选择螺栓直径d和个数,并确定单个螺栓的抗拉承载力设计值,值得一提的是,马老师在课堂上说过法兰上的螺栓要达到“临行密密缝”的境界是最好的。
列表如下:
6.2.2螺栓在法兰板上的位置
螺栓中心离管壁距离e:螺栓中心离管壁距离要大于螺栓的孔径,超过最大操作距离加焊角尺寸。
螺栓中心到法兰边距离r3−r2:螺栓中心到法兰边距离至少3倍于孔径,应大于最小操作距离加加劲板厚。
螺栓中心圆直径:螺栓中心圆直径= 法兰外径–e
螺栓环向中距:螺栓环向中距= 周长/螺栓个数
6.2.3螺栓验算
根据《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第5.3.3条规定,当内法兰盘承受压力和弯矩M时,普通螺栓或承压型高强螺栓最大拉力应按下式计算:
N tmax=
M∙y n′′
∑y i′′2
n
i=1
≤N t b
式中y i′′——第i个受拉螺栓中心到受压区形心轴的距离(mm)。
对内法兰盘,按下图取2R3
⁄处为受压区形心轴,R为钢管外圆半径。
为便于设计计算,将所有的螺栓根据强度等效的原则等效成一个圆环,具体等效采用的公式如下:
nN t b=A×f y
式中N t b为每个高强度螺栓的抗拉承载力设计值;n为螺栓数目;A为等效圆环的面积;f y为等效圆环的材料的设计强度,该处等效为Q235钢。
等效环形截面面积:A=f y/nN t b
等效环形截面厚度:等效环形截面厚度= 螺栓中心圆直径/A
等效抵抗矩:就是等效环形截面的抵抗矩W e
等效应力:σmax=M max/W e
最大螺栓拉力:N tmax=A/n∙σmax
6.3法兰板设计
6.3.1法兰板基本尺寸
法兰外径:法兰外径= D – 2t
法兰内径:法兰内径= 法兰外径–e– (r3−r2)
法兰板宽a:a = e+ (r3−r2)
6.3.2法兰板受弯计算方法
有加劲肋的法兰按照一边简支,两边固结板计算,通过《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》表5.3.4,可以查取均布荷载下有加劲肋的法兰的相
关计算参数。
计算简图如下:
固结边长度a :a = 法兰板宽 简支边长度b :b = D/n
板面压力均值q :q =N tmax /b ×a 弯矩系数m b :查表5.3.4线性内插取值 板中单位板宽弯矩M max :M max =m b qb 2 6.3.3法兰板厚度
根据《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第5.3.4条,有加劲肋的内、外法兰板厚应按下式计算:
t ≥√5M max =t ′
实际法兰板厚度t :不宜小于20mm
经验算,满足设计要求,具体计算情况见附表,列表如下:
6.4加劲肋设计
6.4.1加劲肋尺寸
加劲肋尺寸如下表所示:
6.4.1加劲肋板焊缝验算
根据《钢结构单管通信塔技术规程CECS 236:2008》第5.3.5条,法兰加劲肋板焊缝应进行如下计算:
竖向对接焊缝验算:
τf=
αN tmax
t(ℎ−S1−2t)
≤f v w
σf=
6×αN tmax e
t(ℎ−S1−2t)2
≤f t w √σf2+3τf2≤f t w
水平对接焊缝验算:
σf=
αN tmax
t(ℎ−S2−2t)
≤f t w
其中,S1为肋板下端切角高度;S2为加劲板横向切角尺寸。
经验算,满足设计要求,具体计算情况见附表,验算结果如下表所示:
七、材料统计
参考文献:
[1]王肇民,马人乐等.塔式结构[M].北京:科学出版社
[2]CECS 236:2008,钢结构单管通信塔技术规程[S]
[3]GB 50135-2006,高耸结构设计规范[S]
[4]GB 50009-2001,建筑结构荷载规范[S]
[5]GB 50017-2003,钢结构设计规范[S]
[6]中国移动.中国移动基站铁塔标准化设计V2.0施工图[R],2009
[7]黄健,屠海明,潘汉明.单管塔的简化设计[J].钢结构,2003
[8]穆宇亮,刘巧英,张博.单管通信铁塔结构基本自振周期分析及抗震应用[J].华北
地震科学,2011
[9]沈之容,倪阳,徐华刚.钢结构单管通信塔自振基本周期的研究[J].特种结构,2008
[10]黄健,潘汉明,屠海明,史国富.单管塔的选型设计.钢结构,2004
附件:单管塔分析命令流
! 强度分析
FINISH
/Clear
/title,Analysis for Tower
/Prep7
!初始化设计变量参数
Wind1=312.02808
Wind2=379.1899255
Wind3=537.0766275
Wind4=661.4771966
Wind5=813.1082394
Wind6=1087.157691
Wind7=1151.954525
Wind8=2364.427125
!定义基本几何参数
MP,EX,1,2.1E10
MP,PRXY,1,0.3
MP,DENS,1,7850
ET,1,BEAM189
! 段1,L1,8米
SECTYPE,100,BEAM,CTUBE SECDATA,1.568,1.600,20 SECTYPE,199,BEAM,CTUBE SECDATA,1.408,1.440,20
K,100,0,0,0
K,199,0,0,8
K,999,50,0,25
L,100,199
SECTYPE,111,TAPER
SECDATA,100,KX(100),KY(100),KZ(100) SECDATA,199,KX(199),KY(199),KZ(199) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,111
LMESH,ALL
! 段2,L2,8米
SECTYPE,200,BEAM,CTUBE SECDATA,1.408,1.440,20 SECTYPE,299,BEAM,CTUBE SECDATA,1.248,1.280,20
K,299,0,0,16
L,199,299
SECTYPE,222,TAPER
SECDATA,200,KX(199),KY(199),KZ(199) SECDATA,299,KX(299),KY(299),KZ(299) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,222
LMESH,ALL
! 段3,L3,8米
SECTYPE,300,BEAM,CTUBE SECDATA,1.252,1.280,20 SECTYPE,399,BEAM,CTUBE SECDATA,1.092,1.120,20
K,399,0,0,24
L,299,399
SECTYPE,333,TAPER
SECDATA,300,KX(299),KY(299),KZ(299) SECDATA,399,KX(399),KY(399),KZ(399) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,333
LMESH,ALL
! 段4,L4,7米
SECTYPE,400,BEAM,CTUBE SECDATA,1.096,1.120,20 SECTYPE,499,BEAM,CTUBE SECDATA,0.956,0.980,20
K,499,0,0,31
L,399,499
SECTYPE,444,TAPER
SECDATA,400,KX(399),KY(399),KZ(399) SECDATA,499,KX(499),KY(499),KZ(499) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,444
LMESH,ALL
! 段5,L5,7米
SECTYPE,500,BEAM,CTUBE SECDATA,0.960,0.980,20 SECTYPE,599,BEAM,CTUBE SECDATA,0.820,0.840,20
K,599,0,0,38
L,499,599
SECTYPE,555,TAPER
SECDATA,500,KX(499),KY(499),KZ(499) SECDATA,599,KX(599),KY(599),KZ(599) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,555
LMESH,ALL
! 段6,L6,6米
SECTYPE,600,BEAM,CTUBE SECDATA,0.820,0.840,20
SECTYPE,699,BEAM,CTUBE SECDATA,0.700,0.720,20
K,699,0,0,44
L,599,699
SECTYPE,666,TAPER
SECDATA,600,KX(599),KY(599),KZ(599) SECDATA,699,KX(699),KY(699),KZ(699) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,666
LMESH,ALL
! 段7,L7,6米
SECTYPE,700,BEAM,CTUBE SECDATA,0.704,0.720,20 SECTYPE,799,BEAM,CTUBE SECDATA,0.584,0.600,20
K,799,0,0,50
L,699,799
SECTYPE,777,TAPER
SECDATA,700,KX(699),KY(699),KZ(699) SECDATA,799,KX(799),KY(799),KZ(799) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,777
LMESH,ALL
! 段8,L8,2米
SECTYPE,800,BEAM,CTUBE SECDATA,0.095,0.105,20 SECTYPE,899,BEAM,CTUBE SECDATA,0.040,0.050,20
K,899,0,0,52
L,799,899
SECTYPE,888,TAPER
SECDATA,800,KX(799),KY(799),KZ(799) SECDATA,899,KX(899),KY(899),KZ(899) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,888
LMESH,ALL
/ESHAPE,1
EPLOT
! 施加柱脚约束,刚接
DK,100,ALL
ACEL,0,0,9.8
FK,799,FX,-38336
FK,699,FZ,-59068
*DO,i,1,8
SFBEAM,i,1,PRES,Wind1
*ENDDO
*DO,i,9,16
SFBEAM,i,1,PRES,Wind2 *ENDDO
*DO,i,17,24 SFBEAM,i,1,PRES,Wind3 *ENDDO
*DO,i,25,31 SFBEAM,i,1,PRES,Wind4 *ENDDO
*DO,i,32,38 SFBEAM,i,1,PRES,Wind5 *ENDDO
*DO,i,39,44 SFBEAM,i,1,PRES,Wind6 *ENDDO
*DO,i,45,50 SFBEAM,i,1,PRES,Wind7 *ENDDO
*DO,i,51,52 SFBEAM,i,1,PRES,Wind8 *ENDDO
! 求解
FINISH
/SOLU
ANTYPE,0 NLGEOM,ON
!PSTRES,ON
!nropt,full,
!lnsrch,on
SOLVE
FINISH
! 查看轴力
/post1
ETABLE,NI,SMISC,1 ETABLE,NJ,SMISC,14 PLLS,NI,NJ,1
! 查看剪力ETABLE,QI,SMISC,5 ETABLE,QJ,SMISC,18 PLLS,QI,QJ,1
! 查看弯矩ETABLE,MI,SMISC,2 ETABLE,MJ,SMISC,15 PLLS,MI,MJ,-1
! 变形分析
FINISH
/Clear
/title,Analysis for Tower
/Prep7
!初始化设计变量参数
Wind1=88.99212
Wind2=107.7347602
Wind3=151.9571288
Wind4=186.6311856
Wind5=228.9957434
Wind6=305.9235477
Wind7=324.071363
Wind8=665.1678556
!定义基本几何参数
MP,EX,1,2.1E10
MP,PRXY,1,0.3
MP,DENS,1,7850
ET,1,BEAM189
! 段1,L1,8米
SECTYPE,100,BEAM,CTUBE SECDATA,1.568,1.600,20 SECTYPE,199,BEAM,CTUBE SECDATA,1.408,1.440,20
K,100,0,0,0
K,199,0,0,8
K,999,50,0,25
L,100,199
SECTYPE,111,TAPER
SECDATA,100,KX(100),KY(100),KZ(100) SECDATA,199,KX(199),KY(199),KZ(199) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,111
LMESH,ALL
! 段2,L2,8米
SECTYPE,200,BEAM,CTUBE SECDATA,1.408,1.440,20 SECTYPE,299,BEAM,CTUBE SECDATA,1.248,1.280,20
K,299,0,0,16
L,199,299
SECTYPE,222,TAPER
SECDATA,200,KX(199),KY(199),KZ(199) SECDATA,299,KX(299),KY(299),KZ(299) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,222
LMESH,ALL ! 段3,L3,8米
SECTYPE,300,BEAM,CTUBE SECDATA,1.252,1.280,20 SECTYPE,399,BEAM,CTUBE SECDATA,1.092,1.120,20
K,399,0,0,24
L,299,399
SECTYPE,333,TAPER
SECDATA,300,KX(299),KY(299),KZ(299) SECDATA,399,KX(399),KY(399),KZ(399) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,333
LMESH,ALL
! 段4,L4,7米
SECTYPE,400,BEAM,CTUBE SECDATA,1.096,1.120,20 SECTYPE,499,BEAM,CTUBE SECDATA,0.956,0.980,20
K,499,0,0,31
L,399,499
SECTYPE,444,TAPER
SECDATA,400,KX(399),KY(399),KZ(399) SECDATA,499,KX(499),KY(499),KZ(499) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,444
LMESH,ALL
! 段5,L5,7米
SECTYPE,500,BEAM,CTUBE SECDATA,0.960,0.980,20 SECTYPE,599,BEAM,CTUBE SECDATA,0.820,0.840,20
K,599,0,0,38
L,499,599
SECTYPE,555,TAPER
SECDATA,500,KX(499),KY(499),KZ(499) SECDATA,599,KX(599),KY(599),KZ(599) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,555
LMESH,ALL
! 段6,L6,6米
SECTYPE,600,BEAM,CTUBE SECDATA,0.820,0.840,20 SECTYPE,699,BEAM,CTUBE SECDATA,0.700,0.720,20
K,699,0,0,44
L,599,699
SECTYPE,666,TAPER
SECDATA,600,KX(599),KY(599),KZ(599)
SECDATA,699,KX(699),KY(699),KZ(699) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,666
LMESH,ALL
! 段7,L7,6米
SECTYPE,700,BEAM,CTUBE SECDATA,0.704,0.720,20 SECTYPE,799,BEAM,CTUBE SECDATA,0.584,0.600,20
K,799,0,0,50
L,699,799
SECTYPE,777,TAPER
SECDATA,700,KX(699),KY(699),KZ(699) SECDATA,799,KX(799),KY(799),KZ(799) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,777
LMESH,ALL
! 段8,L8,2米
SECTYPE,800,BEAM,CTUBE SECDATA,0.095,0.105,20 SECTYPE,899,BEAM,CTUBE SECDATA,0.040,0.050,20
K,899,0,0,52
L,799,899
SECTYPE,888,TAPER
SECDATA,800,KX(799),KY(799),KZ(799) SECDATA,899,KX(899),KY(899),KZ(899) LESIZE,ALL,1
LATT,1,1,1,,999,,888
LMESH,ALL
/ESHAPE,1
EPLOT
! 施加柱脚约束,刚接
DK,100,ALL
ACEL,0,0,9.8
FK,799,FX,27383
FK,699,FZ,25662
*DO,i,1,8
SFBEAM,i,1,PRES,Wind1
*ENDDO
*DO,i,9,16
SFBEAM,i,1,PRES,Wind2
*ENDDO
*DO,i,17,24
SFBEAM,i,1,PRES,Wind3
*ENDDO
*DO,i,25,31
SFBEAM,i,1,PRES,Wind4 *ENDDO
*DO,i,32,38 SFBEAM,i,1,PRES,Wind5 *ENDDO
*DO,i,39,44 SFBEAM,i,1,PRES,Wind6 *ENDDO
*DO,i,45,50 SFBEAM,i,1,PRES,Wind7 *ENDDO
*DO,i,51,52 SFBEAM,i,1,PRES,Wind8 *ENDDO
/ESHAPE,1
EPLOT
! 求解
FINISH
/SOLU
ANTYPE,0 NLGEOM,ON PSTRES,ON
SOLVE
FINISH
! 查看轴力
/post1
ETABLE,NI,SMISC,1 ETABLE,NJ,SMISC,14 PLLS,NI,NJ,1
! 查看剪力ETABLE,QI,SMISC,5 ETABLE,QJ,SMISC,18 PLLS,QI,QJ,1
! 查看弯矩ETABLE,MI,SMISC,2 ETABLE,MJ,SMISC,15 PLLS,MI,MJ,-1
附表:单管塔计算表。