单管伸缩式一体化基站通信塔结构分析

发布时间：2017-07-16 15:30

  本文关键词：单管伸缩式一体化基站通信塔结构分析

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【摘要】：如今,各种突发事件、大型集会等越来越多,单管伸缩式通信塔,正是为了满足这些情况的应急通信的需要而出现的。本文以与河北省速安达实业有限公司合作研发的单管伸缩式通信塔为基础,结合我国《高耸结构设计规范》等相关文件对通信塔的结构进行设计,并将通信塔的塔体结构,在Matlab软件中仿真模拟风载。最后使用ANSYS有限元软件对通信塔塔体采用仿真风载进行风振响应分析,获悉塔体在风载下的偏移情况,确定最终的结构。首先,本文结合单管伸缩式通信塔的技术要求,并根据高耸结构设计规范、钢结构设计规范,以及机械设计等相关知识,进行了通信塔塔体的整体结构设计,内容主要包括通信塔的塔体结构、竖直系统、传动系统。接着,阐述了自然风的组成,并解释了平均风沿通信塔高度变化的规律,然后分析平均风作用在塔体上的平均风载,同时对脉动风的主要特征和风速谱以及功率密度函数进行研究,提出了单管伸缩式通信塔风振响应的理论分析方法。本文主要研究的是脉动风载的模拟方法以及实现过程,而后根据风荷载理论、随机振动理论,运用M.Shinozuka方法仿真模拟得到了作用于单管伸缩式通信塔的脉动风载时程样本曲线。结合ANSYS有限元分析软件对通信塔进行塔体的屈曲分析,并进行塔体结构风载极限承载力分析,得出塔体在风载下的偏移情况。
【关键词】：单管通信塔 伸缩式 有限元分析 极限承载力
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 单管一体化基站通信塔结构概述8-11
• 1.1.1 通信塔结构概述8
• 1.1.2 空间桁架通信塔8-10
• 1.1.3 单管通信塔10-11
• 1.1.4 拉索式通信塔11
• 1.2 选题背景及研究意义11-12
• 1.2.1 选题背景11-12
• 1.2.2 研究意义12
• 1.3 国内外发展现状12-16
• 1.4 课题主要研究内容16-17
• 第2章 单管可伸缩式一体化通信塔的总体设计17-23
• 2.1 单管可伸缩式一体化通信塔技术要求17
• 2.2 单管可伸缩式通信塔结构组成及其工作原理17-21
• 2.2.1 通信塔塔体方案17-19
• 2.2.2 通信塔竖直系统结构19-20
• 2.2.3 塔体伸缩机构20-21
• 2.3 钢丝绳的计算分析与选型21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 风载基本特征及单管伸缩式通信塔风载响应研究23-35
• 3.1 引言23-25
• 3.1.1 自然风组成成分23-24
• 3.1.2 风速和风压24-25
• 3.2 平均风基本理论25-27
• 3.3 脉动风的基本特征27-30
• 3.3.1 脉动风的风速谱27-29
• 3.3.2 脉动风风压的功率谱密度函数29-30
• 3.3.3 脉动风空间相干性30
• 3.4 单管伸缩式通信塔风载响应理论分析方法30-34
• 3.4.1 平均风作用下的响应30-31
• 3.4.2 脉动风作用下的响应31-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第4章 单管伸缩式通信塔塔体风载荷分析35-45
• 4.1 脉动风速模拟方法35-39
• 4.1.1 线性滤波法35-36
• 4.1.2 谐波叠加法36-39
• 4.1.3 风载时程样本检验39
• 4.2 通信塔塔体脉动风载荷时程模拟39-44
• 4.2.1 脉动风速时程模拟39-42
• 4.2.2 风荷载样本检验42-44
• 4.3 本章小结44-45
• 第5章 单管伸缩式通信塔塔体极限承载力的有限元分析45-65
• 5.1 概论45
• 5.2 单管伸缩式通信塔塔体的结构特点45
• 5.3 单管通信塔模型建立45-52
• 5.3.1 钢材简化应力-应变关系模型46-47
• 5.3.2 在ANSYS有限元分析软件中建立通信塔塔体模型47-52
• 5.4 通信塔塔体稳定性概述52
• 5.5 极限承载力理论52-57
• 5.5.1 结构极限状态52-53
• 5.5.2 材料非线性问题53-55
• 5.5.3 结构几何缺陷问题55-57
• 5.6 单管伸缩式通信塔极限承载力分析57-63
• 5.6.1 特征值屈曲分析57-62
• 5.6.2 非线性屈曲分析62-63
• 5.7 本章小结63-65
• 结论65-66
• 参考文献66-71
• 致谢71

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本文编号：549393