马明-潍坊125m摩天轮结构设计
电动摩天轮设计理念及特点
电动摩天轮设计理念及特点
电动摩天轮是一种结合了现代科技和娱乐设施的新型游乐设备,它的设计理念
和特点使其成为了现代城市中不可或缺的一部分。
首先,电动摩天轮的设计理念是为了提供给游客一个独特的观景体验。
通过高
空旋转,游客可以俯瞰整个城市的景色,感受到不一样的视角和氛围。
为了实现这一设计理念,摩天轮通常会采用透明的车厢设计,让游客在旋转的过程中可以尽情欣赏城市的美景。
其次,电动摩天轮的特点之一是其安全性和稳定性。
现代电动摩天轮通常采用
高强度的钢结构和先进的控制系统,确保了游客在高空旋转过程中的安全。
同时,摩天轮的底座也会进行深度固定,以确保在各种天气条件下都能够稳定运行。
另外,电动摩天轮还具有节能环保的特点。
现代摩天轮通常会采用电动驱动系统,减少了对传统燃油的依赖,降低了对环境的影响。
同时,一些摩天轮还会采用太阳能或风能等可再生能源,进一步减少了对能源的消耗。
此外,电动摩天轮还具有多样化的设计特点。
不同的主题公园或游乐园会根据
自身的特色和定位,设计出不同风格的摩天轮。
有些摩天轮会采用LED灯光设计,夜晚时分变换出绚丽多彩的光影,吸引更多游客前来体验。
总的来说,电动摩天轮的设计理念和特点使其成为了现代城市中不可或缺的一
部分。
它不仅为游客提供了独特的观景体验,还具有安全稳定、节能环保和多样化设计等特点,成为了城市中不可或缺的娱乐设施。
随着科技的不断发展,相信电动摩天轮的设计理念和特点还会不断得到进一步的完善和提升。
摩天轮施工组织设计大纲(最全版)讲解
目录1.编制依据. (2)2.工程概况. (3)2.1总体概况. (3)2.2现场状况. (5)3.工程特点、重点、难点 (7)4.组织管理机构. (8)4.1组织管理机构设置 (8)4.2职责分工 (8)4.3管理人员组成 (9)5.工程部署. (11)6.进度计划安排. (12)7.现场总平面布置及交通运输布置 (14)7.1场地特征 (14)7.2施工现场总平面布置原则 (14)7.3总平面布置 (14)8.初步设计方案. (17)9.勘查设计及施工方案 (19)10.土建施工方案选择及分析 (20)10.1围堰法施工 (20)10.2局部填湖法 (22)10.3水中桩基础施工法 (24)10.4拟选择方案对比分析 (25)11.钢结构施工方案 (26)11.1摩天轮拼装、顶升施工流程 (26)11.2施工工艺 (36)11.3大型设备配置及使用情况 (39)1.编制依据(1)大飞轮公司及荷兰迪亚公司提供的相关资料。
(2)北京市建筑设计研究院提供的相关资料。
(3)中国建筑科学研究院提供的相关资料。
(4)北京市人民政府有关建筑工程管理、市政管理、环境保护等法规及规定。
(5)ISO9000质量管理体系、ISO14000环境管理体系、OSHMS1800职0 业安全健康管理体系标准,本公司质量、环境及职业安全健康管理手册、程序文件及其支持性文件。
(6)建设部推荐重点推广的十项新技术。
(7)本公司企业管理手册及其它有关总承包管理、质量管理、安全管理、文明施工管理规定。
(8)现场和周边环境的实地踏勘情况。
(9)本公司建筑安装工程施工及验收的企业标准。
(10)建设部发布的国家级工法和本公司的企业工法。
2.工程概况2.1 总体概况本工程位于朝阳公园北湖的北岸,占地面积20000m2,其中附属建筑面积约12000m2,地下一层,地上两层,摩天轮总高208m,外径约199m,轮宽9m,截面呈三角形,外环主管为两根管径Φ660×25 钢管,内环主管为一根900×500 ×30的焊接矩形管,主管间支撑为Φ406×8和Φ610×8的钢管;四条支腿为Φ 6500×50 的焊接钢管;轮轴直径5m,长30m,重400t ;轴向拉索为Φ120 的钢绞索,共96 根。
创意摩天轮设计原理和实践意义阐述800字
创意摩天轮设计原理和实践意义阐述800字一、工程及结构概况北京朝天轮建于北京朝阳公园内,该摩天轮高208m,大轮由183m,大轮轮辐采用钢索,为柔性轮辐,结构通透,外观新颖,是目前世界上最高的摩天轮。
大轮上安装48个轿舱,每个轿舱设计载客40人,总设计载客1920人。
轿舱外型呈橄榄球形,为全封闭结构,舱内设备成独立系统,与主控室连接,轿舱随大轮同步逆向自转,以保证大轮转动时舱内地板始终水平。
大轮运转速度为20分钟转,通过同步运行平台,保证大轮运转情况下游客登下舱。
因此,该摩天轮也是世界上最先进的摩天轮。
二、结构主要部件摩天轮由A架、斜拉索、轮轴、轮辐索、轮缘组成主体结构,整个摩天轮钢结构总重约6500t。
A架:由4根双向倾斜的巨型圆管立柱组成,单根立柱直径5m,上下两端成锥体收缩;单根立柱总长约115m,重约750.立柱底部采用球铰支座,顶部与轮轴采用销轴连接。
斜拉索:为确保垂直于轮面的结构稳定,在A架两侧各设置了4根斜拉的稳定索,上下分别固定于A架顶部和地面锚墩上。
轮轴:位于标高108.25m处,长约28m,由轴心、轴承和轴套组成。
轮轴两端支承于A架上,并设有供轮辐索连接的索盘,索盘外包直径达到6300mm。
整个轮轴总重约800t左右。
轮辐索:轮缘与轮轴之间采用了柔性的轮辐索体系,共设48根,每根索长约90m。
如果把轮辐索的预应力当做轮缘的外荷载,则轮缘结构即为承受均匀分布的径向荷载的圆弧拱,处于单纯受压状态,并且大小沿圆环相同。
施加预应力和竖向自重恒载后,轮盘整体向下挠曲,由于顶部轮辐索索力最小,索对轮缘的支承较弱,底部索力最大,索对轮缘的支承较强,因此与轮盘结构的零状态相比,上半部轮缘下挠显著。
轮缘主要处于受压状态,轮缘的次弯矩和跨中弯矩均很小,竖向恒载只是改变了轮缘中的压力变化规律,使得轮缘由均匀纯压状态转变为顶部受压小逐渐至底部受压大的规律变化受压状态。
由索力变化规律可知,施加初始预拉力后的轮盘继续承受轮盘自身竖向恒荷载作用下,轮辐索的索力将呈正弦或余弦函数形式沿轮盘周期地变化,索力的平均值为初始预拉力。
无轴式摩天轮“白浪河大桥摩天轮”即将投用
无轴式摩天轮“白浪河大桥摩天轮”即将投用
佚名
【期刊名称】《建筑施工》
【年(卷),期】2018(40)1
【摘要】潍坊新地标——白浪河大桥摩天轮工程目前已进入最后的收尾阶段。
该摩天轮采用无轴式轮桥一体化设计,轮盘直径125m,总高度145m,比享誉世界的“伦敦眼”还高出10m。
【总页数】1页(P148-148)
【关键词】摩天轮;大桥;白浪;轴式;一体化设计
【正文语种】中文
【中图分类】U445.551
【相关文献】
1.白浪河大桥无轴式摩天轮关键施工技术∗ [J], 陈恒超;代跃强;余流
2.白浪河大桥摩天轮稳定索关键施工技术与张拉过程模拟分析∗ [J], 陈恒超;代跃强;余流
3.基于委托方服务需求的项目管理——以山东潍坊白浪河大桥(摩天轮)项目为例[J], 李春雷
4.世界最大无轴式摩天轮“白浪河大桥”即将投用 [J],
5.白浪河大桥摩天轮结构方案分析研究 [J], 朱瑞泉;余沛;孙旭平;袁银书
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摩天轮
小朋友们有做过摩天轮吗?当我们去游乐场的时候,最 引人注目的就是摩天轮了!
摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,上面挂在轮边缘的是供 乘客乘搭的座舱(Gondola)。乘客坐在摩天轮慢慢的往上转,可 以从高处俯瞰四周景色。
摩天轮工作原理是用电动机通过减速机减速,把高转速低扭矩的转为高扭 矩低转速的机械动力,通过一般是轮胎等既有弹性又有一定强度的中间机 构传到轮盘上,使其低速转动。
想一想:
摩天轮结构是什么样的?它又是 怎么工作的呢? 我们通过实验来 了解一下!
1.了解摩天轮结构原理
2.培养动手操作能力和逻辑思 维能力
1
实验准备
2
步骤二
1.如图所示:将电机套,电 池坐架,接线套和立柱安装 在方形底座上
2.立柱用固定支架固定住
3
步骤三
Hale Waihona Puke 慢速电机和电池盒通过白 色的接线器连接起来
4
步骤四
用双轴销把圆盘和中滑轮安装在立柱 顶部,用皮带把中滑轮和电机换了连 接起来,注意把握好橡皮的松紧,以 免影响转动。
5
步骤五
用活动轴把椅子安装好,
打开电池盒开关,一个简 易的摩天轮就做好了!
摩天轮工作原理是用电动机通过减速机减速 ,把高转速低扭矩的转为高扭矩低转速的机 械动力,通过一般是轮胎等既有弹性又有一 定强度的中间机构传到轮盘上,使其低速转 动。
最常见的摩天轮存在的场合是游乐园(或主题公园)与园游会,作为
一种游乐场机动游戏,与云霄飞车、旋转木马合称是“乐园三宝”。 但摩天轮也经常单独存在于其他的场合,通常作为活动的观景台使用。
最早的摩天轮由美国人乔治·法利士在1893年为芝加哥的哥伦布纪念 博览会设计,目的是与巴黎在1889年博览会建造的巴黎铁塔一较高下。 第一个摩天轮重2200吨,可乘坐2160人,高度相等于26层楼。正由于 法利士的成就,日后人们皆以“法利士巨轮”来称呼这种设施,也就 是我们所熟悉的摩天轮
摩天轮中的数学问题【公开课教学PPT课件】
即:160 153 sin( 15 ) 167 ,
2 15
2
解得: - 2k ;(k Z )
2
所以y 153 sin( x ) 167 153 cos x 167;(0 x 30)
2
15 2 2
2 15 2
2019/8/12
2019/8/12
4.飞行者摩天轮
新加坡飞行者摩天轮 高165米
2019/8/12
5.南昌之星
南昌之星摩天轮位于 江西省南昌市红谷滩 新区赣江市民公园, 高度为160米
2019/8/12
2019/8/12
探究问题 高考期间,小邹和小肖两位同学相约去南昌之星摩天轮游玩,希 望在摩天轮的最高处为自己和高考学子许下学业有成的心愿。
摩天轮中的数学问题
2019/8/12
创设情境
2019/8/12
2018年5月20日,山东潍坊滨海区, 世界最大无轴摩天轮“渤海之眼” 正式投入运营,它创下三项世界之 最:世界上最大的无轴式摩天轮, 世界上首例编织网格形式的摩天轮, 世界上首次无轴式轮桥合一摩天轮。 该摩天轮采用无轴式轮桥一体化设 计,轮盘直径125米,总高度145米, 比“伦敦眼”还高10米。
可知小邹距离地面的高 度与小邹游玩的时间 x1满足函数
f
x1
Hale Waihona Puke 153 2cos
15
x1
167 2
; (0
x1
30)
同理:小刘距离地面的 高度与小刘游玩的时间 x2满足函数
g x2
153 2
cos
15
无轴式摩天轮预应力拉索的施工及监测
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浅谈摩天轮的结构设计
浅谈摩天轮的结构设计发表时间:2018-10-01T13:58:23.913Z 来源:《基层建设》2018年第23期作者:李金钢王悦[导读] 摘要:高空观览车(即摩天轮)在中国的发展已有三十多年,结构从传统的桁架式衍生出了支臂辐条式、幅条式和无轴式等多种型式。
沈阳松陵游乐设备制造厂辽宁省 110034摘要:高空观览车(即摩天轮)在中国的发展已有三十多年,结构从传统的桁架式衍生出了支臂辐条式、幅条式和无轴式等多种型式。
本文主要简述了摩天轮的四种整体结构设计。
关键词:观览车摩天轮结构设计一、桁架式摩天轮桁架式摩天轮是较早的摩天轮设计理念,结构简单坚固,且容易铺设各种灯具,晚间灯光效果非常美观,比较适合90米以下的中小型摩天轮的设计。
1、支柱支柱根据驱动系统形式而有所不同,机械传动每侧支柱一般采用前二后二结构;液压驱动每侧支柱一般采用前三后一结构。
(1)支柱由管材、加强筋和法兰焊接而成,通过高强度螺栓连接,柱脚多为焊接在基础预埋钢板上。
(2)支柱之间通过多层支管相互连接形成一个整体,具有较好的稳固性和抗风性。
(3)支柱顶座设置安全护栏。
(4)支柱上设置驱动平台和检修爬梯。
2、中心轴中心轴一般分为两种结构,一种是中轴不动,外轴套旋转;一种是整个中心轴旋转。
第一种结构比较复杂但是坚实稳固,而第二种结构相对比较简单但是稳固性没第一种好。
(1)中心轴轴头由35#锻件加工而成,与钢管、幅板和筋板焊接保证整体强度。
(2)选择调心滚子轴承,保证轴向力的传递。
(3)主轴两侧送电用集电环根据中心轴结构不同分为筒形集电环和环形集电环两种。
3、转轮转轮由多组支管横向纵向均通过螺栓连接正面形成蜘蛛网形结构,整体坚实稳固但安装比较烦琐。
(1)各组钢管需经强度计算,并采用高强度螺栓连接。
(2)关键受力部位还需涨线辅助连接。
(3)摩擦圈与转轮通过螺栓连接,对接处现场焊接。
4、驱动系统驱动系统分为机械传动和液压驱动两种。
机械传动结构复杂,启动和停止时震动较大,但安装维护方便;液压驱动结构简单运行平稳,占地较小,但安装维护麻烦。
“中华眼”摩天轮整体结构设计与模拟分析
Q235
300 × 200 × 10
Q345
ϕ273 × 15
Q235
外圈斜管
外圈直管
Q235
外圈间斜管
连接槽钢
吊舱支架
ϕ273 × 15
Q235
30 号 C 槽钢对焊
Q345
200 × 200 × 10
—
钢索
ϕ273 × 15
ϕ7 × 109
结构的固有频率是必要的。 只在重力作用下的结构
频率称为固有频率,通过有限元分析得出,摩天轮前
4. 中航工业成都飞机工业( 集团) 有限责任公司, 成都 610092)
摘 要:“ 中华眼” 摩天轮高 179 m,轮缘直径 170 m,位于深圳锦绣中华·民俗村,是一座巨型摩天轮。 该摩天轮采
用纯钢索结构形式,运用大型通用有限元软件 ANSYS 14 5 对摩天轮整体结构进行有限元分析,并计算了两种复杂
图 3 2 阶振型
50009—2012《 建筑结构荷 载 规 范》 [6 - 7] 进 行 计 算,
图 6 工况一下环形外圈强度计算 MPa
覆冰荷载按照 GB 50135—2006 《 高耸结构设 计 规
范》 进行计算。 根据摩天轮结构有限元分析方法,
计算时采用的荷载组合方式为:结构自重 + 满载乘
10 阶固有频率如表 2 所示。
表 2 结构固有频率及周期
阶数
固有频率 / Hz
自振周期 / s
2
0 708 79
1 410 9
1
0 615 77
3
0 752 14
4
0 773 94
5
表 1 主要构件尺寸参数
构件名称
摩天轮结构具有多个固有频率和共振区,计算
渤海之眼摩天轮-潍坊滨海无轴式渤海之眼摩天轮探秘
渤海之眼摩天轮-潍坊滨海无轴式渤海之眼摩天轮探秘渤海之眼摩天轮,号称比伦敦眼还高十米的无轴式摩天轮,就在2018年5月20号,在山东潍坊滨海旅游集团,正式投入运营,与游客们见面了。
渤海之眼摩天轮总高度145米,采用无轴式轮桥一体化设计,轮盘直径125米,有36个悬挂式观景舱,每个可以乘坐8-10人,绕完一周游程为30分钟。
创下了世界上的又一项纪录。
渤海之眼摩天轮是潍坊滨海重点打造的文化旅游项目,同时也成为潍坊及周边地区市民旅游的新去处,特别是带孩子的家庭,与孩子一同坐上摩天轮,可以俯瞰整个潍坊滨海旅游集团的全貌。
2018年7月份渤海之眼摩天轮不仅取得应急演练的圆满成功,并且还通过住建部绿色施工科技示范工程验收。
今天让我们共同走进它,探秘摩天轮。
#详情咨询#【渤海之眼摩天轮】【渤海之眼摩天轮通过住建部绿色施工科技示范工程验收】近日,滨海区渤海之眼摩天轮项目顺利通过住建部“绿色施工科技示范工程”验收,成为继获得“中国钢结构金奖”“全国建筑业创新技术应用示范工程”等奖项之后的又一奖项,这不仅是潍坊滨海旅游集团获得此殊荣的项目,也是通过住建部验收的桥梁类绿色施工科技示范工程。
渤海之眼摩天轮项目绿色施工科技示范工程的顺利验收,为桥梁类工程实施绿色施工管理树立了样板,标志着滨海区绿色施工工作又上了一个新台阶。
施工全过程中,滨海区加强工程建设中的节能减排,结合工程特点,制定了绿色施工实施方案,严格执行“三检一验”和“一票否决”制度,组织绿色科技创新和科技攻关,积极开展科技示范活动,推广应用新工艺、新材料、新技术、新设备,显著提升了“四节一环保”效果,施工生产实现了低耗、环保、高效。
下一步,滨海区将以点带面、全面铺开,加大推广力度,使绿色施工在项目建设中得到全面应用。
【渤海之眼摩天轮应急演练取得圆满成功】渤海之眼摩天轮,在今年的5月16日盛装启幕了。
为了全面做好渤海之眼摩天轮开业前的筹备工作,能够有效应对突发事故,切实提高景区应急事件处理能力,5月12日下午,潍坊滨海旅游集团白浪河景区管理有限公司在渤海之眼摩天轮项目处,举行了大型游乐设施应急救援演练活动。
摩天轮工程类搭建方案
摩天轮工程类搭建方案摩天轮作为一种广受欢迎的游乐设施,常常成为游乐园或者主题公园中的标志性建筑。
摩天轮工程的搭建需要良好的规划和设计,以确保设施的安全性、美观性和可操作性。
本文将从摩天轮的选址、设计、材料、施工阶段等方面详细阐述摩天轮工程的搭建方案。
1. 选址阶段摩天轮的选址是摩天轮工程项目搭建的第一步,选址的好坏直接关系到摩天轮的使用效果和观赏性。
选址时需要考虑以下因素:(1)地理条件:摩天轮需要建立在平整而稳固的地面上,地理条件应符合建设摩天轮所需的标准。
(2)交通便利性:选择在交通便利的地点建设摩天轮,方便游客前往。
(3)环境因素:考虑选址周围的环境因素,如景观、风向、阳光照射等,以确保摩天轮的观赏性和安全性。
2. 设计阶段摩天轮的设计需要结合选址情况和规划要求,确保摩天轮建设的安全性和美观性。
设计阶段需要考虑以下因素:(1)结构设计:摩天轮的设计应考虑结构稳固性、承载能力和耐久性,以确保摩天轮能够安全稳定地运行。
(2)景观设计:摩天轮的设计应考虑景观布局、灯光效果等,以增加摩天轮的观赏性和吸引力。
(3)操作设计:摩天轮的设计应考虑操作人员的工作空间和设备配置,以确保摩天轮的安全和运行流畅。
3. 材料选用摩天轮建设所需的材料应具备良好的耐久性、安全性和美观性。
常用的材料包括钢结构、玻璃钢、铝合金等。
材料选用需要考虑以下因素:(1)耐久性:摩天轮的材料需要具备良好的耐候性和耐腐蚀性,以确保摩天轮能够长时间使用。
(2)安全性:摩天轮的材料需要具备良好的承载能力和抗震性,以确保摩天轮的安全运行。
(3)美观性:摩天轮的材料需要具备良好的表面处理效果,以确保摩天轮的美观和观赏性。
4. 施工阶段摩天轮的施工阶段是整个摩天轮工程的关键环节,施工过程需要严格按照设计要求和施工标准进行。
施工阶段需要考虑以下因素:(1)技术要求:摩天轮的施工需要具备良好的技术水平和丰富的施工经验,以确保施工质量和安全。
(2)施工周期:摩天轮的施工周期需要合理安排,尽量减少施工时间,以确保摩天轮能够尽快投入使用。
中国又一逆天建筑 世界最大的摩天轮竟不靠轴运作
中国又一逆天建筑世界最大的摩天轮竟不靠轴运作
在飞速发展的现代化城市,坐过摩天轮的人很多,但是坐过世界最大的摩天轮,且整个摩天轮不靠轴运作的人,应该屈指可数吧,而今天我们要来看下的是中国又一逆天建筑,世界上最大的摩天轮-白浪河摩天轮。
白浪河摩天轮位于山东省潍坊市白浪河大桥中央,其高度达到了145米,这比世界著名的伦敦眼还要高出10米,而轮盘的直径达125米。
被称为世界上最大的摩天轮。
坐在摩天轮上,近距离可俯视波涛翻滚的白浪河,远眺可观看烟波浩淼的渤海湾。
没上去的伙伴,一定是一个遗憾。
白浪河大桥摩天轮又被当地称为“未来之眼”、“渤海之眼”。
它一共有
36个车厢,每个车厢最多可以容纳10个人。
而且,这个摩天轮是“无轴”的,那么“无轴”的摩天轮是怎么运作单的呢?
原来与常规的摩天轮中间有轴,刚性或柔性支撑绕轴转动不同,白浪河摩天轮整体的设计灵感来源于风筝(电视剧)之都,潍坊的风筝设计理念。
其中间没有任何支撑的情况下,运行时轮盘不转动,轿厢自带行走机构,内置的运动齿轮将会让这一个个车厢围绕着摩天轮来旋转。
浪河大桥摩天轮的落成,将是山东潍坊滨海的城市地标性建筑,形成了世界最高的轮桥合一的跨河滨海的独特景观。
同时也带动了当地的旅游业的发展,来过的旅客无不伸出大拇指。
摩天轮轿厢Midas计算
深圳之光摩天轮轿厢钢结构整体计算书一、计算说明1.1工程概况本工程为宝安中心区滨海文化公园(一期)摩天轮轿厢,结构类型为空间钢结构体系,计算选取三种工况,工况一为轿厢旋转到转盘最上端,支座在轿厢底部位置;工况二为轿厢旋转至转盘侧面,支座在轿厢侧面位置;工况三为轿厢旋转至转盘最下端,支座在轿厢顶部位置。
其模型示意如下图所示。
计算中,通过建立模拟围护结构的板单元(板厚1e-6m,刚度及重量忽略不计),以便施加室内地板和外墙荷载(风荷载、恒载和活载),围护结构的整体模型如下图所示。
1.2计算依据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153-2008)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《钢结构设计标准》(GB50017-2017)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)《游乐设施安全规范》(GB8408-2008)1.3结构设计标准(1)结构设计使用年限为20年;(2)建筑结构安全等级为二级,结构重要性系数为1.0; (3)建筑抗震设防类别为重点设防类(乙类); 1.4结构设计总控信息 1.4.1正常使用极限状态结构或构件在正常使用极限状态下应满足下列公式的要求:S ≤ C式中S-荷载效应组合的设计值 (如变形、裂缝等); C-结构或构件达到正常使用要求的规定限值。
1.4.2承载能力极限状态(1)验算构件承载力极限状态时,对于非地震组合应满足:R S ≤0γ式中γ0-结构重要性系数(本工程取1.0); S-荷载或作用效应组合设计值; R-结构构件抗力设计值。
(2)对于抗震设计,构件的承载力应满足下列要求:R S RE ≤γ式中γRE -承载力抗震调整系数; S-结构构件内力组合的设计值; R-结构构件承载力设计值。
“中华眼”摩天轮整体结构设计与模拟分析
t he s t r uc t ur e u n de r t he t wo k i nd s o f c o mp l e x c o nd i t i o n we r e c a l c u l a t e d,whi c h c o u l d me e t t h e r e q ui r e me n t s o f f e n' i s wh e e l
3 .L i a o n i n g G e n e r a l Av i a t i o n A c a d e my ,S h e n y a n g 1 1 0 1 3 6 ,C h i n a ; 4 . A V I C C h e n g d u A i r c r a t f I n d u s t r i a l ( G r o u p ) C o . L t d ,C h e n g a u 6 1 0 0 9 2 ,C h i n a )
摘 要 : “ 中华 眼 ” 摩 天轮 高 1 7 9 m, 轮缘直径 1 7 0 m, 位 于 深 圳 锦 绣 中华 ・ 民俗 村 , 是 一 座 巨型 摩 天 轮 。 该 摩 天 轮 采
用纯钢索结构形式 , 运 用 大 型 通 用 有 限元 软 件 A N S Y S 1 4 . 5对 摩 天 轮 整 体 结 构 进 行 有 限元 分 析 , 并 计 算 了 两种 复 杂 工 况 下 结 构 的 刚度 、 强 度 和 稳 定 性 。结 果 表 明 : 均满足摩天轮结构设计要 求。
张凌云 , 等: “ 中华眼” 摩 天 轮 整 体 结 构 设 计 与 模 拟 分 析
“ 中华眼 ” 摩天轮整体结构设计 与模拟分析
张 凌云 张 鹏 李 东辉 李志 强
( 1 .沈 阳 航 空 航 天 大 学 航 空 制 造 工 艺 数 字 化 国 防 重 点 学 科 实 验 室 ,沈 阳 1 1 0 1 3 6 ; 2 . 中 国南 方 航 空 股 份 有 限公 司沈 阳维 修 基 地 , 沈阳 1 1 0 1 6 9 ; 3 . 辽 宁 通 用 航 空 研 究 院 ,沈 阳 4 . 中航 工 业 成 都 飞 机 工 业 ( 集 团) 有 限责任公司 , 成都 6 1 0 0 9 2 ) 1 1 0 1 3 6 ;
浅析大型摩天轮结构设计
浅析大型摩天轮结构设计摘要:观览车在中国的发展起步于20世纪80年代,从高度、直径以及载客量上看都比较小,而且都是游乐园设施的一部分。
伴随着世界范围内第三次建造摩天轮的高潮,中国的摩天轮事业也获得了巨大的发展。
为促进摩天轮的发展和应用,对摩天轮的结构体系设计进行研究具有十分重要的作用。
本文分析并论述了摩天轮的驱动系统和支承结构的设计。
关键词: 摩天轮缆索驱动支承结构设计摩天轮,又称观景轮或观览车,主要是由一个竖立的带有轿厢的旋转轮盘及其支承结构等组成。
根据轮盘的结构形式来分,摩天轮结构主要分为刚性、刚柔结合和柔性三大类。
早期摩天轮多为刚性结构形式,轮盘全部采用桁架结构体系,但全桁架重量大的缺点也限制了摩天轮高度的进一步发展;随着科技水平的发展,逐渐开始用一定数量的柔性缆索或拉条代替刚性结构形式中桁架,形成了刚柔相结合形式;当柔性缆索进一步将轮盘中所有的轮辐构件替代,仅剩下轮盘边缘一圈的刚性桁架结构,大幅度地减轻轮盘自重之后,形成了现在多数巨型摩天轮所采用的柔性形式,使得建设更高更大的摩天轮成为可能。
一、摩天轮的结构体系1、轮盘钢结构初始位形的确定轮盘钢结构的目标位形(设计位形)通常由设计单位确定,其初设图也是基于目标位形给出的。
显然,目标位形并不是结构加工与制作的初始安装位形,这就要求制作和施工单位根据设计单位提供的目标位形,对轮盘钢结构进行找形分析,最终确定满足安装精度要求的初始形状,即加工和安装位形。
考虑到轮盘钢结构设计刚度较大,可通过有限元逆装迭代法、正装迭代法、倒拆迭代法和无应力状态法等确定其初始位形。
2、支承结构美国芝加哥的观览车的支承结构是由两个铁塔组成,每个铁塔由4根柱子及斜撑组成。
一个长13.7 m、直径0.81 m、质量45 t的轮轴把两个铁塔连接起来,观览车就支承在这个轮轴上,如图1所示。
以后建造的摩天轮多数沿袭了世界上第一座摩天轮的支承结构,但也有一些摩天轮采用了新的支承结构。
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马明
中国建筑科学研究院
1、工程概况
潍坊125m直径摩天轮建造于山东省潍坊市滨海经济技术开发区,白浪河 大桥主跨中央,摩天轮与新建的白浪河大桥轮桥一体。
1、工程概况
• 结构上突破了传统摩天轮的辐条形造型,采用了创新的固定圆环的结构形式。 • 轮盘钢环外侧安装轨道,摩天轮轿厢带有动力装置,沿轨道绕摩天轮转动, 实现了观光摩天轮功能。
4、结构分析
(1)结构模型 a)采用Sap2000建模,MSGS校 对复核。 b)设计计算中对带基础计算 与不带基础计算2种情况的包 络分析。
4、结构分析
(2)结构周期
阶数 周期 (s) 阶数 周期 (s)
1 2.726 6
2 2.283 7
3 1.219 8
4 0.974 9
5 0.855 10
3、结构设计条件
(1)结构设计主要依据的国家现行标准 《游乐设施安全规范》 GB 8408-2008
《架空游览车类游艺机通用技术条件》 GB/T 18166-2008 《观览车类游艺机通用技术条件》 《建筑结构荷载规范》 《建筑抗震设计规范》 《混凝土结构设计规范》 《钢结构设计规范》 GB/T 18164-2008 GB 50009-2012 GB 50011-2010 GB 50010-2010 GB 50017-2003
0.689
0.564
0.514
0.472
0.402
第1阶
第2阶
第3阶
4、结构分析
(3)影响结构设计的主要影响因素 • 荷载:竖向荷载主要是自重,活荷载比例很小 • 风荷载:摩天轮是一个镂空的结构,风荷载对摩天轮的作用主要体 现为风对结构构件的作用,杆件体形系数取为0.6。 • 地震作用:根据设计要求,考虑地震作用影响时,选用规范中震反 应谱进行计算。 • 关键节点设计 • 基础设计
0.22m/s
轿厢数量
10人
定员
顶部
2、结构布置
• 轮盘网格构件采用圆钢管截面,根据受力不 同,直径从351mm~914mm。 • 外弦杆直径630mm,部分受力较大区域加粗到
914mm。轮盘内侧布置通长的内弦杆以增加结
构刚度,内弦杆直径914mm。 • 斜柱直径1.5m,根据受力不同,柱壁厚分别 为70mm与45mm两种,柱间净间距4.9m,以保 障轿厢通过。 • 每侧轮盘两侧布置有12根略向内张拉的拉索
安全系数等于材料的破断强度除以材料的计算应力:
3、结构设计条件
状态分类
承载能力极限状态 (100年重现期风荷载)
计算类型
静力计算 地震分析(小震)
计算内容
强度 强度
正常使用极限状态 极限状态
静力计算 地震分析(小震) 疲劳计算 稳定计算
位移 位移 节点疲劳 结构整体稳定
罕遇地震状态
地震分析(大震)
位移
性能目标
静力计算 运行状态 地震分析(小震)
位移 强度 强度
3、结构设计条件
(3)设计荷载: • 恒载:结构自重+附属构件+轿厢 • 活荷载:7.5kN/轿厢 • 风荷载:基本风压按照100年一遇,取值为0.65kN/m2 • 乙类,抗震设防烈度7度(0.15g),场地类别III类,第二组。 • 温度作用:+60℃/-30℃
4、结构分析
(4)结构整体稳定
恒+垂直轮盘风荷载(第1阶屈曲系数27.0)
恒+轮盘面内方向风荷载(第1阶屈曲系数26.4)
4、结构分析
(4)结构变形
恒载+活载 跨中最大变形70mm
垂直轮盘方向水平作用 极限风荷载作用下顶端水平变形927mm 地震作用于摩天轮时,其顶端水平变形371mm
运营状态下结构变形不得影响轿厢运行 极限状态下可参考高耸结构相关变形要求进行控制。
5、节点设计
(1)主要连接节点:轮盘节点
轮盘网格节点
典型轮盘节点有限元分析模型
5、结构设计Biblioteka (2)主要连接节点:铸钢节点
摩天轮斜柱与轮盘加劲弦杆、加 劲环相连接,支承起整个轮盘。 斜柱截面较大,与众多杆件相交, 采用焊接连接存在定位难度大, 焊接变形难以控制,安装误差较 大的问题,在该位置采用铸钢节 点,将节点与每一种构件的连接
摩天轮设计使用年限50年,在设计使用年限内运营维护要求如下:
• 主要部件均需按设定的期限定期进行检验(一般每年检验一次)。
• 钢结构在服务20年后可能需要进行重新涂装。 • 钢索均采用可更换的设计,根据材料的使用寿命,可在不拆卸整体结构的情况
下进行钢索更换。
• 机械部分(驱动系统)均需每月检验,并可在不整体拆卸的情况下进行更换。
面均铸造成型,以保证杆件连接
精度
5、结构设计
(2)主要连接节点:铸钢节点
1倍设计内力
3倍设计内力
5、结构设计
(2)主要连接节点:铸钢节点
1倍设计内力
3倍设计内力
5、结构设计
(3)基础:拉索基础
预埋钢构件
预应力钢筋
5、结构设计
(3)基础:斜柱基础
斜柱
箱形钢支座
预埋钢桁架 延伸至承台
6、摩天轮运营维护要求
3、结构设计条件
(2)游乐设施相关设计要求
1)极限状态下结构的设计计算采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,按建筑结
构相关设计规范进行设计; 2)运行状态下结构的设计计算采用容许应力法,按游乐设施相关设计规范进行设计; 3)在运行状态下,最大允许风速为15米/秒,为距地面高度10米处的10分钟平均风速。 当超过该值时,设备应停止载客运行。 4)采用容许应力法进行计算时,对于重要的轴、销轴及重要构件和焊缝,安全系数应 ≥5,对于一般构件安全系数应≥3.5。
2、结构布置
轿厢 自带独立的动力装置
直径15m
缆风索
斜柱
直径5m
2、结构布置
顶点高度 144.6m 外圈直径 固定轮 盘式 125m 带调整装置重力 平衡式 12根斜柱
转盘形式
轿厢形式
索数量
12根稳 定索
每转30 分钟 36 10x36= 360人
支架形式
转速
轿厢线速度
每轿厢乘客 数量 航空障碍灯