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《湖南大学》 2011年
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高耸通信塔抗风性能分析

唐振兴  
【摘要】:通信塔是一种典型的高耸结构,在通信事业蓬勃发展的今天,其结构安全已与人们的生活息息相关。高耸结构高度较高、重量较轻、刚度较小、外形细长的特点决定了风荷载是其控制荷载,并且随着社会需求的增加和技术的进步,结构向着更高、更轻、更柔和低阻尼的方向发展,使其对风荷载越来越敏感。因此,对高耸结构进行尽量详细的抗风性能分析变得越来越重要。 本文以中国移动通信湖南郴州地区GSM第七期扩容建设基站铁塔为工程背景,从结构动力特性、拟静力风响应及风振响应三个方面开展了对在建通信塔的抗风性能分析。 本文首先介绍了风荷载的基本特点及相关概念,阐述了风对结构的作用及结构抗风的理论分析方法。利用通用有限元分析软件ANSYS建立了通信塔结构的精确有限元模型,并分析了结构的动力特性,得到了结构的自振频率、振型等动力特性参数。 本文采用拟静力风荷载的计算方法,根据《建筑结构荷载规范》和《高耸结构设计规范》计算得到了作用在通信塔结构上不同风向角的拟静力风荷载,在此基础上利用ANSYS静力分析模块分析了通信塔在拟静力风荷载下的响应,并进行了对比分析,得到一些有意义的结论。 本文介绍了脉动风荷载的模拟方法及实现过程,根据互功率谱矩阵,利用三角级数的谐波叠加法,采用MATLAB编写了脉动风模拟程序,模拟得到了通信塔不同高度的脉动风速时程,利用ANSYS瞬态动力学分析模块采用Newmark法对通信塔进行了动力时程分析,得到了通信塔在设计风速下的位移、速度、加速度时程,并对其进行对比分析,得到了一些有意义的结论。 基于动力时程分析的结果计算了通信塔不同高度的顺风向风振系数,并与根据规范计算得到的风振系数进行了对比分析,发现根据时程分析结果计算得到的风振系数更能反映通信塔顶部平台集中质量的影响,且比根据规范计算得到的风振系数要小。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU312.1

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 吕燕霞;钢结构电视塔风荷载动力研究[D];郑州大学;2013年
2 胡冬;可移动伸缩式通信塔结构设计及其风响应研究[D];浙江大学;2013年
【参考文献】
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【同被引文献】
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10 记者 楚海虹 通讯员 蔺军伟;无名山头创奇迹[N];中国石油报;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 郭妍;多边形单管通信塔极限承载力分析及其地震响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
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4 李书风;以可靠性为中心的通信塔维修决策方法研究[D];北京邮电大学;2011年
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8 严兴华;通信角钢塔抖振响应分析[D];湖南大学;2009年
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