柔性摩天轮结构抗风性能研究

以福建某摩天轮结构为研究对象,使用ANSYS对其进行抗风性能研究。首先,采用线性滤波法数值模拟脉动风速时程;然后,考虑在节点挡风面积的影响下,进行时域内风荷载的模拟;最后,分别在顺向风和横向风2种荷载工况下进行摩天轮结构的风振响应时程分析。研究结果表明:摩天轮结构的中上部对风较敏感;横向风对结构的影响均符合规范要求,且最大加速度为160 mm/s2,顺向风的加速度值波动较大,在个别时刻超过200 mm/s2,超出乘坐舒适度的要求,可考虑在轿厢连接处安装阻尼器来减少振动,也可考虑实施振动控制;在顺向风的影响下,加速度值在摩天轮结构5.3 m处到38.4 m增加较快,从38.4 m处到85.4 m增加比较缓慢,这也表现出柔性结构的特点。

柔性摩天轮结构抗震性能研究

以208 m高的北京某摩天轮结构为研究对象,使用ANSYS对其进行了自振特性和抗震性能分析。首先探讨摩天轮结构自振特性振型特点,并分析了结构随参数变化的自振特性;然后分别采用反应谱法和时程分析法计算多遇地震作用下结构地震响应;最后对结构进行了罕遇地震下弹塑性动力时程分析。研究结果表明:结构基频较低而且结构频谱比较密集,轮盘部分刚度较弱,多数振型以轮盘自身振动为主;在多遇地震作用下,变形指标符合国家现行相关规范要求,整体结构应力水平较低,满足结构弹性、小震不坏的要求;在罕遇地震作用下,摩天轮结构整体结构构件均未屈服并均处于弹性阶段,结构变形指标符合国家现行相关规范要求,抗震性能优于"大震不倒"的抗震性能目标要求。

柔性巨型摩天轮结构的力学解析与有限元分析

柔性巨型摩天轮结构体型庞大,结构形式特殊,刚性轮缘与柔性拉索相结合,边界条件复杂。同时采用了力学解析分析模型和非线性有限元数值模型对柔性巨型摩天轮结构体系进行非线性静力分析和研究,并以某柔性巨型摩天轮结构项目为工程背景进行了实例验证与分析。非线性静力分析结果表明:预应力拉索的引入使得柔性巨型摩天轮结构具有明显的非线性特征,结构受力性态主要由初始态预应力决定;力学解析与有限元数值两种模型的计算结果比较吻合,力学解析模型能揭示结构的受力特性,具有较好的实用参考价值。

基于AR法的摩天轮结构脉动风速数值模拟

风荷载一般为高耸空间结构设计中的控制因素,而脉动风荷载是摩天轮结构动力效应研究的关键.结合功率谱与空间相关性,应用线性滤波法中的AR法(auto-regressive model)模拟摩天轮结构的脉动风速,通过对比模拟谱与目标谱的吻合程度,并结合摩天轮结构自身的特点,确定了适用于摩天轮结构的Davenport谱及其相关参数的取值.为摩天轮结构的风振响应分析奠定基础,并对相似结构的风工程应用方面具有参考价值.

天津慈海桥摩天轮结构的抗震性能分析

对天津慈海桥摩天轮结构的抗震性能进行了分析,采用振型分解反应谱法和弹性时程分析法分别计算多遇地震下结构的内力和变形,从地震波的加速度谱和功率谱两方面分析了比较结果,将反应谱结果考虑一增大系数后进行结构校核。采用弹塑性时程分析法进行了罕遇地震作用下的分析。分析结果表明,结构的变形和强度均满足要求,抗震性能良好。

某大型摩天轮施工模拟分析

用ANSYS10.0对某大型摩天轮钢结构施工全过程进行模拟分析,主要内容包括:A形支架及轮轴系统提升力的确定、提升塔架结构设计和整体稳定分析、轮缘系统安装过程计算、轮缘安装辅助桁架拆除及轮辐索张拉过程计算。施工全过程模拟计算按照预定的施工方案分步实施,并在确保结构施工安全性的同时,对施工方案进行优化,且为施工辅助设施的设计提供可靠的数据。