理论教育 FAST球面索网分析及结构设计技术研究

FAST球面索网分析及结构设计技术研究

时间:2023-10-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)标准球面基准态索网优化分析步骤设定面索初始规格为表4-1中的3号规格,即OVM.ST15-2。在标准球面基准态,基于下拉拉力为定值,进行面索网的找力分析,确定各面索的初张力。35根面索达到最大规格,40根面索达到最小规格;标准球面基准态下,面索的应力为294~699MPa,应力比为0.395~0.94,绝大部分面索的应力比分布在0.6~0.7范围内。

FAST球面索网分析及结构设计技术研究

1)标准球面基准态索网优化分析步骤

(1)设定面索初始规格为表4-1中的3号规格,即OVM.ST15-2。

(2)施加实际拉索、连接板和背架的重量。

(3)计算面索网的综合弹性模量

(4)在标准球面基准态,基于下拉拉力为定值,进行面索网的找力分析,确定各面索的初张力

(5)根据面索的初张力和初应力比限值,优化面索规格。

(6)重复步骤(2)~(5),直至面索规格调整的重量小于200kg。

图4-9 标准球面基准态的下拉索拉力(N)

2)标准球面基准态面索网的初张力找力分析

标准球面基准态面索网的初张力找力分析,是设定下拉拉力为定值,寻求基于球面位形满足静力平衡条件的面索初张力。

设下拉拉力Fx0=30kN;找力分析迭代收敛标准:面索节点最大位移小于1mm。

经找力分析后,标准球面基准态的下拉索拉力为29.955~30.032kN;面索的拉力为82.358~1 120kN;最大节点位移为0.987mm(图4-9~图4-11)。

图4-10 标准球面基准态的节点位移(m)

(www.daowen.com)

图4-11 标准球面基准态的面索拉力(N)

3)FAST标准球面基准态索网优化结果

(1)面索和下拉索的工程量总共为1 174t,其中面索为1 117t,见表4-2和表4-3所示;连接板的个数为2 244个,重量为396.135t。

(2)面索网的综合弹性模量为213.8GPa。

(3)35根面索达到最大规格(OVM.ST15-11J3),40根面索达到最小规格(OVM.ST15-2);

(4)标准球面基准态下,面索的应力为294~699MPa(图4-12),应力比为0.395~0.94(图4-13),绝大部分面索的应力比分布在0.6~0.7范围内。应力比超限的面索的规格已经达到最大规格或最小规格,不能再优化。

表4-2 标准球面基准态索网优化后的拉索工程量

表4-3 FAST索网用索量统计

图4-12 标准球面基准态的面索应力(N/m2

图4-13 标准球面基准态的面索应力比

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