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[求助]: 各位老师,请教旗杆锥壳的计算问题。

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发表于 2004-8-9 19:43:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

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给某寺院帮忙,计算一旗杆。

基本风压值:   450 N/m^2
地震烈度:    8 级
地震影响:    近震
场地土类别:   Ⅱ类
地面粗糙度类别: B 类

旗杆高度 H :   38000 mm
锥壳加工模具锥度: 10/1000 (可任意调节)
下端外径 D :    530 mm,暂定,需待算出挠度等,根据计算结果调整到合理。
上端外径 d :    150 mm,暂定
壁厚 S :     待定
主体材质:    SUS304
旗帜尺寸:    高4000 mm,宽3000 mm。
基础高度:    7000 mm

我已作的计算参照JB4710-92《钢制塔式容器》。
我在一个小公司,专业软件是压力容器计算软件SW6。SW6在计算风载荷时,会按JB4710的指示,在迎风直径上自动加上一部笼式扶梯,且没有选择的余地。对于旗杆这样没有直梯的细长设备,无疑是一部天梯,计入的风载荷远大于旗杆本身的实际风载荷。令人哭笑不得。
公司没有其他计算软件。这次计算,是参照JB4710-92使用Excel试算的。

风载荷分解成三部分:
1) 旗帜在风力作用下形成的顶部局部线载荷;
2) 小端直径与基本风压值相乘形成的均布线载荷,d*qo;
3) 大、小端直径差与基本风压值相乘形成的三角分布线载荷,(D-d)*qo;
分别套用材料力学悬臂梁公式,计算不同截面的反力、弯距和挠度。
其中2)、3)两项,分别乘以JB4710-92公式6-17中的K1 K2i fi,以计入体形系数、脉动风压及风压高度变化系数。

请问旗帜在风力作用下形成的顶部局部线载荷如何估算?
旗帜的风载荷简化成顶部局部线载荷,我已经试过,取迎风面积为展开面积的1/2时,在底截面产生的弯矩是基本风压值产生的弯矩的几倍,成为最主要的载荷。当取1/5时,在底截面产生的弯矩与基本风压值产生的弯矩相近。因为差别太大,不敢随意选取。我不知道取几分之一才接近实际。

JB4710-92给出的基本自振周期计算公式,适合圆柱壳,不适合圆锥壳,请教大家,应如何计算锥壳的基本自振周期?

对于等直径、等壁厚的塔器,其质量与刚度是连续分布的。
对于不等直径、不等壁厚的塔器,其质量与刚度是分段连续的,此时JB4710使用折算质量近似求解。

对于锥体,质量与刚度,不是连续的。
JB4710假定的振型Xi=Xa(hi/H)^(2/3),对锥体都未必适合。


我借到了GB50051-2002《烟囱设计规范》、GBJ135-90《高耸结构设计规范》和《钢结构设计规范》,因为对这些规范不熟悉,不敢贸然断章使用。

挠度控制多少合适?
旗杆,不像塔那样需要严格控制挠度,但如果挠度过大,在下面看着旗杆弯曲太多风中晃来晃去,心理上会很不舒服的。特别是这个旗杆,在大雄宝殿的基座上,离大殿只有10m远,如果让人心理上感觉危险,会影响大殿的人气。

高耸结构的鞭梢效应,我不知道如何计算。鞭梢效应与脉动风压是一回事么?

风诱导,大约96年左右,我曾经按照杂志介绍的方法,算过一次。现在资料散失,找不到计算方法了。
昨天,路过某大厦,大厦门前旗杆晃动严重,感觉不敢停在下面。微风,旗面都没有展开。
烟囱,可以在上部1/3加120度x3圈破风圈解决风诱导,旗杆却不能加,只能从自身找出路。

惭愧,以上几个问题,困扰着我,请大家帮忙。
知道其中某一个,也请您教我。  

先发在*结构计算方法*板块了,没人回答,再投到这里试试。
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