弯扭柱-螺旋梁观光塔结构设计与静力分析

对重庆长江艺术湾区中岛艺路项目的观光塔结构设计要点进行阐述和分析。观光塔分为塔身和飘带,塔身高38.1m,飘带高25.66m。塔身是由三根逆时针旋转的弯扭箱形柱和顺时针旋转的螺旋箱形梁正交组成的螺旋结构,飘带是由两根弯扭箱形梁和中间连系梁组成的弯扭结构。该结构体型复杂,依据风洞试验确定了结构的风荷载体型系数。对结构的关键构件和关键节点进行了设计,并采用有限元软件MIDAS Gen和ABAQUS对结构的变形、构件内力、应力、结构整体稳定性和节点极限承载力进行了详细分析。结果表明,结构具备较高的安全可靠度。

弯扭柱-螺旋梁观光塔结构体系研究

根据某实际工程的建筑造型和结构特点,提出了一种由3根弯扭柱和1根螺旋梁组成的观光塔塔身结构体系,详细分析了柱子扭转角度θ、螺旋梁旋转方向、结构直径D和螺旋梁圈数n对结构体系的周期、位移(侧向刚度)、构件受力和结构稳定的影响规律。结果表明:柱子扭转角度θ在研究参数范围内增加对结构受力不利,结构直径D和螺旋梁圈数n对结构受力有一定影响,但影响程度要小于柱子扭转角度θ,弯扭柱扭转方向与螺旋梁扭转方向相反时更有利于结构整体稳定;当柱子扭转角度在研究参数范围内(θ=0°~360°)增加时,结构侧向刚度降低,结构直径在研究参数范围内(D=5~8 m)增加时,结构侧向刚度减小;螺旋梁圈数在研究参数范围内(n=7~11)增加时,结构侧向刚度增大;弯扭柱与螺旋梁旋转方向相反时有利于增大结构的侧向刚度。基于螺旋弹簧横向静刚度理论建立了弯扭柱-螺旋梁结构的侧向刚度计算公式,公式计算结果与软件计算结果吻合良好。