覆冰拉线测风塔钢绞线预应力施加方法

拉线测风塔是由直立的桁架结构塔身和沿高度方向斜向布置的数层钢绞线组成的高耸结构。在正常设计和建造的情况下,测风塔结构物发生破坏的概率之高在土工结构物中实属罕见。其中,有不少测风塔的结构破坏是在风荷载和覆冰荷载联合作用下发生的。目前,由于我国对覆冰荷载和风荷载联合作用下测风塔结构整体稳定性方面的研究还不够成熟,所以有必要进行如下研究。应用ANSYS有限元软件建立拉线测风塔模型,根据规范对其施加风荷载和覆冰荷载,通过改变钢绞线的预应力大小,观察塔身的节点位移情况,总结覆冰情况下拉线测风塔塔身位移规律,并最终确定更加合理的钢绞线预应力施加方法。

覆冰作用下拉线式测风塔的极限承载力分析

结构的极限承载能力是分析结构破坏的重要参数,为了分析覆冰作用下拉线式测风塔的破坏特征,采用静力非线性方法对覆冰作用下拉线式测风塔极限承载能力进行了分析。为了合理考虑覆冰荷载作用下荷载作用工况,根据规范考虑基本风压的共同作用。根据风荷载和覆冰荷载的变化特征,假设结构静力非线性分析过程中基本风压保持不变,只考虑覆冰荷载的增加,但是由于覆冰厚度的逐步增加,迎风面积会增加,从而风荷载也逐步增加。如果在每一个荷载子步都采用投影法计算迎风面积,则计算量非常大,为了提高计算效率,因此提出了一种基于投影面的迎风面积的简便计算方法,可以方便计算结构静力非线性分析增量子步风荷载,快速实现覆冰作用下拉线式测风塔的静力非线性计算。在此基础上确定结构的极限承载能力,并分析了结构破坏特征,为结构合理设计提供参考。