Расчет стальных мачт на оттяжках

 В задачах на расчет мачт особое внимание уделено основным проблемам, которые могут возникнуть при задании исходных данных для расчета таких конструкций, а также используемым методам расчета. Показано, что нормативные методы расчета динамических задач не допускают выполнение расчетов в нелинейной постановке. Определение частот собственных колебаний для мачт на оттяжках с учетом геометрической нелинейности работы ее элементов на современной стадии развития программных комплексов метода конечных элементов МКЭ вызывает большие трудности.

Пути упрощения расчетной схемы (линеаризации модели), а так же попытки решения таких задач с помощью приближенных методов могут привести в ряде случаев к некорректным результатам. Поэтому очень важным шагом является составление расчетной схемы мачты и ее выбор пути её упрощения. В данном расчете используется метод, максимально учитывающий реальную работу конструкции и её элементов.

 1.Методика линейного расчета мачты на оттяжках.

РСУ в линейной задачи формируется из следующих нагрузок:

- собственный вес ствола мачты и оттяжек,

- статическая составляющая ветровой нагрузки,

- приведенная горизонтальная нагрузка от работы ВЭУ.

Причем следует рассматривать два варианта направлений ветрового воздействия:

- направление ветра вдоль одной из оттяжек,

- направление ветра между оттяжками.

Первый вариант направления ветра является наиболее опасным, так как в такой ситуации из работы выключаются три оттяжки из четырех.

 2.Методика динамического расчета мачты на оттяжках.

Основные динамические воздействия на мачтовые конструкции – ветровое (пульсационная составляющая), импульсное и возможно сейсмическое, а так же инерционные нагрузки, возникающие при движении и перемещении сооружения. Для определения нагрузок от указанных видов воздействия необходимо создавать и рассчитывать отдельные динамические задачи с учетом опасных направлений действия ветра. Для решения динамической задачи методом форм можно выполнить так называемую её линеаризацию. Этот инженерный метод может выполняться различными способами. В нашем случае, один из простых методов - замена включающихся на заданное направление ветра оттяжек рамными стержнями с такой же гибкостью EF и при необходимости малой изгибной жесткостью EI и удаление из расчетной схемы остальных оттяжек. В расчет на динамическую составляющую нагрузки, в качестве дополнительного вида загружения, мы учитываем нагрузку от обледенения ствола мачты и оттяжек. Ввиду незначительности оказываемого влияния на конструкцию в сравнении с максимально возможной нагрузкой от ветрогенератора, отдельная динамическая задача с обледенением нерассматривается. В итоге расчета получаются периоды и формы собственных колебаний конструкции, перемещения и составляющие инерционных сил в стволе мачты

3.Методика нелинейного расчета мачты на оттяжках.

В геометрически нелинейной постановке учитываются несколько опасных направлений ветра, а так же зональности ветровых воздействий. Для некоторых элементов мачты более опасным может быть спад ветрового давления в отдельных зонах по высоте. При моделировании оттяжек используется геометрически нелинейные элементы - КЭ 310(нить). Вычисления производятся простым пошаговым методом для физически и геометрически нелинейных задач

 4.Методика расчета ствола мачты на устойчивость.

Для проверки устойчивости ствола мачты используются два метода:

- решение линеаризованной задачи (по недеформированной схеме) и нахождение коэффициента запаса устойчивости,

- выполнение нелинейного расчета, увеличивая прикладываемые нагрузки на коэффициент запаса устойчивости

Связь с нами

+7(930)363-40-65     

 +7(961)244-45-69

Написать Нам :

       

 

icon

Search