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时间:2018-04-20
《井架壳体结构设计计算书0803(理想模型)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、井架混凝土壳体结构设计计算书2015年7月内蒙井架混凝土壳体结构设计计算书(理想模型)一、工程概况该旋转壳体为一井架上部壳体,壳体底部标高93.3m,底部直径D=23.3m,高度H=7m,壳体为连续壳体,无开孔,模型如图1。壳体顶部有一避雷针,避雷针底座半径0.46m,计算时考虑避雷针自重5kN和避雷针受到的风荷载。结构设计使用年限103.5年。工程位于内蒙鄂尔多斯。(a)轴测图(b)俯视图(c)正视图图1有限元模型二、设计依据设计依据如下:《建筑结构荷载规范(GB50009-2012)》《建筑抗震设计规范(GB50011-2010)》《混凝土结构设计规范(GB5
2、0011-2010)》《混凝土工程施工质量验收规范(GB50204-2011)》《建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008)》《钢筋混凝土薄壳结构设计规程(JGJ22-2012)》15/15井架混凝土壳体结构设计计算书2015年7月一、荷载工况及取值结构设计使用年限为103.5年,该地区100年基本风压0.6kN/m2,基本雪压0.4kN/m2,考虑到结构为高耸建筑,设计计算时分别取0.65kN/m2和0.45kN/m2。1、结构自重混凝土自重25kN/m32、恒荷载0.7kN/m2(考虑2cm混凝土、膜及聚氨酯自重)3、内压荷载0.6kN/m2内压荷载
3、考虑充气膜泄气后气膜对混凝土的反作用力。4、活荷载1.5kN/m21个活荷载满载1.5kN/m2(考虑3cm厚混凝土差值、屋面雪荷载及屋面活荷载0.3kN/m2),4个半跨活荷载1.5kN/m25、风荷载(膜表面积582m2,投影面积232m2)风荷载基本风压0.65kN/m2,地面粗糙的类别B类,考虑8个不同的风向,共8个工况。风荷载计算:式中:——风荷载标准值(kN/m2);——高度z处的风振系数;——风荷载体型系数;——风压高度变化系数;——基本风压(kN/m2)风压高度变化系数取值:旋转壳体型系数取值:15/15井架混凝土壳体结构设计计算书2015年7月6
4、、地震作用地震设防烈度7度,场地特征周期0.45s,地震影响系数取0.12。7、特征值屈曲工况特征值屈曲工况取:自重+恒荷载+活荷载(满跨)。计算取前6阶模态。此外,不考虑温度作用,模态分析采用Ritz法。8、避雷针对应的荷载避雷针自重考虑5kN。同时要考虑避雷针的风荷载作用,建模如图所示,避雷针风荷载作用采用整体计算,迎风面大小为0.92m*5m,风荷载体型系数取1.0(根据《建筑结构荷载规范》8.3.1第37项圆截面构筑物整体计算时的体型系数),风振系数取1.8。自重5kN通过竖向节点荷载施加,建模设置避雷针材料密度为0,避免自重重复计算。考虑8个不同的荷载工
5、况。15/15井架混凝土壳体结构设计计算书2015年7月四、模型建立边界条件U1=3000kN/m,U2=3000kN/m,U3=1e14kN/m。采用C40混凝土,抗拉强度设计值1.71N/mm2,抗压强度设计值16.7N/mm2,弹性模量E=32500MPa。泊松比μ=0.2,混凝土自重25kN/m3。钢筋采用HRB400,fy=360N/mm2。壳体厚度150mm。壳体单元尺寸为0.5m*0.5m。模型未考虑基础环梁。五、计算结果3.1反力表1各工况反力荷载工况GlobalFXGlobalFYGlobalFZGlobalMXGlobalMYGlobalMZK
6、NKNKNKN-mKN-mKN-mDEAD0.000.002175.550.000.000.00DEADLoad0.000.00410.000.000.000.00InnerP0.000.00255.790.000.000.00LiveA0.000.00639.460.000.000.00LiveL0.000.00319.730.001580.330.00LiveD0.000.00319.73-1580.330.000.00LiveR0.000.00319.730.00-1580.330.00LiveU0.000.00319.731580.330.000.00Wi
7、nd0-190.200.00-1025.850.00-16709.07-190.20Wind45-121.80-134.49-1025.8511815.10-10509.37-121.80Wind900.00-190.20-1025.8516709.070.000.00Wind135121.80-134.49-1025.8511815.1010509.37121.80Wind180190.200.00-1025.850.0016709.07190.20Wind225121.80134.49-1025.85-11815.1010509.37121.80Wind270
8、0.001
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