柔性摩天轮索径夹角与结构应力比关系的研究

摩天轮索径夹角的大小与主轴长度密切相关,夹角越大,主轴长度越长,整体稳定性越好。但是主轴越长,其受到的扭矩将增大,造成主轴用量变大乃至制作加工、吊装困难、成本上升等一系列问题。故以主轴长度代替索径夹角,采用MIDAS Gen软件通过数值模拟的方法研究了摩天轮各结构构件在相同荷载不同主轴长度,即不同索径夹角下的应力比变化趋势,确定了该摩天轮合理的主轴长度,由此确定了合理的索径夹角,并通过新的轮辐索结构布置方式解决了在有限轴距的情况下来增大索径夹角的问题。

关于摩天轮轿厢门锁装置锁紧状态监控方法的探讨

轿厢门锁是否锁紧对于摩天轮能否安全运行极为重要.本文针对摩天轮轿厢门锁装置在运行过程中的安全现状和游乐设施安全相关标准展开研究,提出了在该类门锁上应安装锁紧状态监控装置的建议和相应的方案,旨在推动游乐设施相关标准的修订、促进生产单位对摩天轮轿厢门锁监控装置的设计改进和保障摩天轮安全运营.

屋顶摩天轮在商业建筑中的设计要点分析

屋顶摩天轮的造型新颖,节约占地面积的同时,还能吸引客流。本文以屋顶摩天轮的抗倒塌验算为切入点,通过模态分析、反应谱计算得到屋顶摩天轮的支座反力,采用动力弹性时程分析获得摩天轮支座的地震内力放大系数,将屋顶摩天轮与主体结构整体分析,讨论了主体结构支承柱的锚固节点、内力性质与加强措施,并对水平位移与竖向沉降对摩天轮的影响进行了研究,论证了方案的合理性与可行性,为类似工程项目提供了参考价值。

基于APDL及粒子群优化算法的摩天轮优化设计

为降低摩天轮建造成本,提高摩天轮经济性,优化设计摩天轮,基于Visual Basic.NET、ANSYS APDL及Matlab平台,设计摩天轮参数化设计系统。通过系统对摩天轮进行参数化建模,基于粒子群算法进行优化。针对基本粒子群算法易陷入早熟收敛问题,通过多项措施改进算法,有效地提高算法的稳定性。以摩天轮总质量为优化目标,以摩天轮大立架、转轮内环和转轮外环的杆件截面为优化变量,以材料应力安全系数和变形安全系数为约束条件进行优化。优化结果表明:优化后的摩天轮在满足刚度和强度要求下,可达到摩天轮优化设计要求,对摩天轮设计具有指导意义。

重庆某项目摩天轮支承结构分析

针对摩天轮下部支承结构的受力性能进行计算分析。本项目为加固改造项目,原有商业屋顶新增设摩天轮,为保证新增摩天轮与原结构主体受力不相互影响,增设内、外支承结构承托摩天轮。针对摩天轮支承结构进行分析,采用两种计算模式:摩天轮作为外加荷载作用于支承结构,单独分析支承结构受力性能;摩天轮和支承结构作为一个整体,通过整体分析模拟支承结构与摩天轮整体在各种工况作用下的受力性能。通过两种不同计算模式,分析支承结构的承载力和位移,以保证结构的安全性。

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。

基于“宏”+“微”多频立体组网的特殊场景创新覆盖方案研究——以“湾区之光”摩天轮场景为例

巨型摩天轮等特殊场景对网络系统的信号指标提出了更高要求。目前,此类场景下的网络系统存在信号重叠、杂乱、质差等问题,影响了网络质量和用户感知。以国内最大全天景回转式轿厢摩天轮“湾区之光”为例,提出一套能有效覆盖此类特殊场景的“宏站+微站”多频立体组网解决方案并进行测试和优化,初步解决了上述问题。

基于Ansys Workbench的摩天轮结构有限元分析

本研究利用Ansys Workbench软件对48米全钢结构摩天轮进行有限元分析,论述摩天轮永久载荷、活载荷、风载荷、雪载荷、覆冰载荷、地震载荷计算及加载方法,按工况组合法将摩天轮正常运行、非正常运行及极限状态组合出最不利载荷工况,计算分析摩天轮在各工况下结构强度是否满足设计要求,为摩天轮设计制造提供理论计算和分析方法。

大直径无轴式摩天轮结构强度与安全性分析

大直径无轴式摩天轮工作原理是电动机通过减速机减速,带动驱动轮,使其低速转动。使用ANSYS14.0有限元软件建立摩天轮数值模型,采用理论与数值模拟相结合的方法分析了大直径无轴式摩天轮的结构强度的安全性。通过对摩天轮的悬臂架、支撑环、轨道及吊箱轴在运行状态和大风状态下的强度分析,研究超大直径无轴式摩天轮结构。研究结果表明,超大直径摩天轮的悬臂架、支撑环、轨道及吊箱轴在运行状态和大风状态下的屈服强度、安全系数及最大应力能够满足相关规范要求。摩天轮的主要结构构件具有较高的安全性,其中悬臂架在运行状态下最大应力73.4 MPa,安全系数为5.2;在大风状态最大应力196 MPa,安全系数为1.8,满足结构设计规范的要求。研究结果可为大直径无轴式摩天轮的结构设计与施工提供理论与实践参考。

浅析摩天轮转盘上驱动环端面圆跳动偏差的监控措施

摩天轮转盘上驱动环的端面圆跳动偏差是否符合要求,是关系摩天轮能否安全运行的重要因素。通过对转盘上驱动环的端面圆跳动偏差进行监控,可进一步保障摩天轮安全运行。本文介绍了一种简易的具有对转盘上驱动环的端面圆跳动偏差进行监控功能的装置,为游乐设施生产单位优化设计提供参考。

Singapore Plans World’s Tallest Ferris Wheel

提示:这是后非典时期新加坡传来的一则消息,新加坡在SARS肆虐时,标题中的Ferris Wheel,俗称“费里斯大转轮;大观览车”。所谓“费里斯转轮”,即一种在垂直转动的巨轮上挂有旋转时保持水平的座位的娱乐设施。其命名中的“费里斯”,即首创这种设计的美国工程师George Washington Gale Ferris/乔治·华盛顿·盖尔·费里斯(1859-1896年)

摩天轮结构及其工程应用研究

为促进摩天轮的发展和应用,对摩天轮的结构体系、驱动和支承的设计以及施工技术等方面进行了研究。介绍了摩天轮的诞生过程,综述了摩天轮在各国的发展历程和应用情况,分析了摩天轮不同于一般游乐设施的技术特点。研究了摩天轮轮盘的刚性和柔性两种结构体系,论述了摩天轮的驱动系统和支承结构的设计。研究了摩天轮的单侧旋转法、两侧并进法和中心旋转法3种施工方法及其适用范围。最后提出了摩天轮未来的发展趋势以及将带来的新的研究课题。

“中华眼”摩天轮整体结构设计与模拟分析

"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。

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。

索支撑柔性摩天轮结构抗倒塌性能分析

研究了稳定索以某种模式失效时摩天轮结构的动力响应,考察是否会引起其他稳定索的连续失效,导致结构丧失侧向刚度而倒塌。通过动力分析得出,结构侧向位移和索力变化周期与该摩天轮结构的第一阶自振周期T1相近,且稳定索失效后0.5 T1时,索回弹动力效应对摩天轮结构的影响最显著;稳定索在失效模式FM3-1(单侧3根稳定索失效)下,索回弹动力效应对摩天轮结构影响最大,且一侧稳定索最大索力达到64%的破断力,另一侧稳定索几乎处于松弛状态;在任一稳定索失效模式下,都不会造成其他稳定索的破断继而发生连续性破坏,此类大型柔性摩天轮结构具有抗倒塌性能。

柔性巨型摩天轮结构的非线性分析

结合某摩天轮工程实例,分析柔性巨型摩天轮结构轮缘和拉索的受力性态,合理选择初始态预应力度,优化结构性能.考虑初始缺陷分别对轮盘以及摩天轮整体结构进行稳定分析,研究其非线性屈曲特征.同时考虑几何非线性和材料非线性进行弹塑性极限分析,全面揭示其结构特性.分析和研究结果表明: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,初始态预应力决定了结构受力性态,由辐射状拉索和立体桁架组成的轮盘结构提供了强大的抗侧和抗扭刚度,柔性巨型摩天轮结构稳定性能良好,塑性发展机制理想,最终破坏表现为强度破坏,弹塑性极限承载能力比较大,能满足摩天轮正常运行和暴风状态的要求.

摩天轮结构的缺陷敏感性分析

摩天轮结构在制造安装过程中不可避免地存在误差或初始缺陷,这些初始缺陷直接影响摩天轮结构的受力性能。然而对于不同形式的初始缺陷,摩天轮结构的敏感程度不同。通过一个工程实例分析摩天轮结构对各种几何缺陷的敏感性,归纳了摩天轮结构对不同类型初始缺陷的敏感程度,以及显著影响摩天轮结构受力性态的主要因素,并提出控制敏感缺陷的方法,为设计提供参考。

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。

摩天轮结构体系施工技术问题的探讨

摩天轮是一种较特殊的结构形式,目前有地面拼装整体吊装、立面旋转安装、中心旋转安装等三种施工方法,但还有许多亟待解决的技术问题。一种新的预应力张拉法"低位定点-轮回张拉法"可供类似项目的建设提供参考。

大型柔性摩天轮轮辐索预张力确定方法研究

以北京朝天轮结构设计为背景,通过分析确定轮辐索预张力需考虑的因素,给出了确定大型柔性摩天轮结构轮辐索预张力的方法,包括预张力值域的确定方法及其调整方法,在值域范围内调整预张力需考虑的各种因素,及估算合理预张力的简便算法.指出轮辐索预张力值域上限由180度索是否满足轮辐索安全系数确定,值域下限由0度索是否松弛确定;减小轮缘自重或适当减小轮辐索的安全系数可增大值域范围,而增大轮辐索截面积可能引起调整预张力的恶性循环;轮辐索预张力的确定还需考虑轮缘平面内外的刚度及90度索的松弛;由于轮辐索预张力和轮缘自重的比值R可大致决定结构的受力特性,故大型柔性摩天轮结构可采用与北京朝天轮相近的R值初步预估轮辐索预张力值.