某海洋平台提升塔架风振系数分析.pdf

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1、低温建筑技术2014年第6期(总第192期)某海洋平台提升塔架风振系数分析王磊(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司。上海200092)【摘要】在提升用高耸塔架结构设计中，风荷载对结构的内力及安全性通常起控制作用。对于高度大于30m的塔架结构，影响其风荷载的主要因素除了基本风压、风压高度变化系数、结构体型系数、结构风振系数之外，还应考虑长时持续的提升吊重对结构动力特性及风振系数的不利影响，这是一般塔架结构设计中不存在的问题。本文通过对一实际提升用高耸塔架结构风振系数及风荷载的分析，研究吊重荷载对高耸塔架结构动力特性及风振系数的影响特征。数值分析表明，吊重影响结构的动力特性，也显著影响结

2、构的风振系数。为此，本文进行该塔架结构抗风设计时，采用等效折算法引人实际吊重荷载，考虑其对结构动力特性的影响，通过对比分析得到合理的结构风振系数，为结构设计提供依据，也为此类结构的风荷载计算提供资料和建议。【关键词】提升支架；动力特性；脉动增大系数；风振系数【中图分类号】TU393．3【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)06—0054—031工程概况0．50kN／m，地面粗糙度为A类；为杆件风荷载体型某海洋平台主甲板箱的重量约为13000t，平面尺系数，按荷载规范表7．3．1第31项取1．3；／z为风压高寸为81m×65m，箱体高度7．6m，中间开洞尺寸为20m度变

3、化系数，当气压场随高度不变时，风速将随高度x29m，总提升高度为35m。内外提升塔架沿甲板箱增加，增加规律主要取决于地面粗糙度和温度垂直梯纵向分别布置在左端、中间洞口处及右端(图1)。根度，只有离地面高度超过300-500m时，风速才不受地据施工工艺要求，内外塔架高度分别为54．6m和面粗糙度影响，达到梯度风速。提升塔架高度均低44．0m。主甲板箱和内外提升塔架之间除了竖向提升于梯度风高度，风压高度变化系数按式(2)计算：0．24索外，没有任何其他连接，各个提升塔架是独立的结，、=1．379II(2)构单元。该平台提升地点位于江苏启东港，该地区常、1U，年风荷载较大，平台的提升过程不可逆

4、，且吊挂持续风荷载计算近似按高度分4段确定，风压高度变时间长，时段不能预先确定，这些施工工艺特点决定化系数的取值见表1。了该提升塔架结构的抗风设计不同于普通钢结构。表1风压高度变化系数。取值如何准确得到该结构的各项风荷载参数，是设计的关键环节。本文根据设计要求，对该结构的风振系数进行了具体详细的分析，为设计计算提供依据。o‰3风振系数卢的讨论1被提升平台42．600m我国荷载规范规定的风振系数卢按下式计算⋯：卢=1+：(3)式中，称为第一振型风振动力系数，也叫脉动增大系数。由静态分量和窄带白噪声共振分量两部分构成，其值随。TI的增加而增加。当基本风压不变、结构周期增加时，脉动增大系数也随

5、之增大。因图l提升塔架与主甲板箱位置关系此，在塔架结构抗风设计中，准确的计算结构自振周期是正确计算风荷载的前提条件。2风荷载基本参数的确定为了解吊重对高耸塔架结构动力特性及风振系根据我国荷载规范⋯第7．1．1条，主要承重结构数影响规律，得到本工程塔架结构合理风振系数，本的风荷载标准值为：节根据我国规范的公式，详细计算不同荷载状态下该k：0(1)塔架结构风振系数。在塔架结构计算模型中，由于索式中，。为基本风压，本工程按5O年一遇取的非线性效应不能用杆单元准确模拟，而目前大多56低温建筑技术2014年第6期(总第192期)计算长度系数工程常用计算方法探讨张传杰，潘晓荣(1．浙江大学建筑工程学

6、院。杭州310o58。2．华南理工大学土木与交通学院。广州510640)【摘要】目前工程界常采用计算长度系数法对钢结构进行稳定设计。本文对钢结构整体稳定设计过程做了回顾，列举了现有规范中对计算长度系数的取值规定，并指出其各自的使用范围。对于不在规范规定范围内的结构形式，本文列举了几种工程界常用的计算方法，探讨其可行性并指出适用局限性。最后本文结合实际工程介绍了欧拉公式反推法在工程设计中的运用。【关键词】计算长度系数；屈曲荷载；欧拉公式反推法；反弯点法【中图分类号】TU391【文献标识码】B【文章编号】1oo1—6864(2014)06—0o56一o4目前，钢结构因其强度高、质量轻、延性好

7、等优良的文献[2]一[6]详细探讨了结构屈曲的原因，目前性能被广泛应用于大跨度结构、高层建筑、重型厂房及有三种能被广泛接受的解释列举如下⋯：桥梁结构等。对于钢结构体系来说，强度问题往往很容(1)、从能量上看，失稳时，结构中储存的应变能易得到控制，但由于其构件往往截面面积小、构件细长，发生形式上的转换。稳定问题才是钢结构设计中的主要控制因素。(2)从力学要素性质上看，失稳时，结构中承载1失稳和屈曲的概念的主要力学要素发生了性质上的变化