open all | close all

15.5. Wind

Расчетная схема сооружения

   
A = 0.2501 m2 - площадь сечения;
I = 0.4952 m4 - момент инерции сечения;
E = 1.961*1011 N/m2 - модуль Юнга;
v = 0.32 - коэффициент Пуассона;
p = 7845 kg/m3 - плотность материала;
g = 0.0477 - коэффициент внутреннего неупругого сопротивления;
q0 = 0.38kPa - нормативное ветровое давление;
n = 0.771 - коэффициент корелляции;
d = 0.15 - логарифмический декремент затухания;
сх=0.8 - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления;
Тип местности - B;

Контрольный расчет ("вручную")

  1. Определяем статическую и пульсационную ветровые компоненты для типа местности В (см. Пульсационный ветер)

    N узла Высота (m) Нормат. усилие w0 (N) Коэф. учитыв. высоту Статич. компонент. wm (N) Коэф. пульсац. Пульсац. Компонент wp (N)
    3 20 24320 0.85 20670 0.92 14660
    5 40 24320 1.10 26750 0.80 16500
    7 60 12150 1.30 15800 0.74 9010

  2. Делается расчет свободных колебаний как системы с сосредоточенными массами. Из расчета берутся формы, приведенные массы и периоды свободных колебаний

    N узла Приведенная масса Форма 1 T=1.799s Форма 2 T=0.332s Форма 3 T=0.145s
    3 1.827 105 0.00049 0.00144 0.00178
    5 1.863 105 0.00162 0.00104 -0.00129
    7 0.530 105 0.00296 -0.00282 0.00146

  3. Вычисляются коэффициенты динамичности zi в зависимости от параметра ei (см. Пульсационный ветер)



      Форма 1 Форма 2 Форма 3
    ei 0.0438 0.0082 0.0035
    zi 1.97 1.45 1.30

  4. Вычисляются коэффициенты разложения пульсационной ветровой нагрузки по формам по формуле



      Форма 1 Форма 2 Форма 3
    ai 119.27 18.65 23.43

  5. Вычисляется разложение пульсационной ветровой компоненты по формуле



    N узла Форма 1 Форма 2 Форма 3
    3 10680 4907 7619
    5 35995 3613 -5631
    7 18709 -2926 1813

  6. Делается статический расчет на данные 3 загружения (см. Статический расчет). Для контроля вычисляется перемещение 7-го узла в направлении оси X



Расчет на пульсационный ветер по СНиП 2.01.07-85 (см. Пульсационный ветер)

  1. Заполняется таблица Пульсационный ветер



  2. Выполняется расчет на пульсационное ветровое воздействие (см. Решение задачи)


Расчет на пульсационную ветровую нагрузку в режиме Произвольное динамическое воздействие (см. Расчет на горизонтальные пульсации ветра)

  1. Формируется пульсационная ветровая нагрузка (см. п. Контрольный расчет ("вручную"))

    N узла Пульсац. Компонент wp(N)
    3 14660
    5 16500
    7 9010


    Удобней всего это сделать в режиме LOAD/ARBITR.DYN. графического редактора (см. Задание произвольных динамических воздействий) выбрав в качестве Типа нагрузки (Load Type) ветровое воздействие - пиктограмма


    и активировав команду Нагрузка.



  2. Заполняется панель Спектр Давенпорта (см. Задание произвольных динамических воздействий) или строка в таблице Произвольные динамические воздействия



    Частотный интервал 50 rad/sec охватывает 3 собственные частоты констрцкции.
    Число гармоник случайного процесса принято 30.
    Ветровое давление q = 0.38 kPa.

  3. Выполняется расчет на Произвольное динамическое воздействие (см. Решение задачи)

    Решение для Индекса k = 0


    Решение для Индекса k = 2

Расчет на ветровые пульсации в режиме Стационарное случайное воздействие (см. Расчет на горизонтальные пульсации ветра)

  1. Формируется пульсационная ветровая нагрузка (см. п. Контрольный расчет ("вручную"))

    N узла Пульсац. Компонент wp(N)
    3 14660
    5 16500
    7 9010

    Удобней всего это сделать в режиме LOAD/STEADY-STATE RAND. графического редактора (см. Задание произвольных динамических воздействий) выбрав в качестве Типа нагрузки (Load Type) ветровое воздействие - пиктограмма


    и активировав команду Нагрузка.



  2. Строится амплитудно-частотная характеристика системы (см. Амплитудно-частотная характеристика)



  3. На основе АХЧ формируется таблица частотных интервалов (см. Частотные интервалы или Задание стационарного случайного воздействия)


    В окрестности главного пика АХЧ необходима особо подробная разбивка частотного интервала.

  4. Поскольку расчет на Стационарное случайное воздействие выполняется в режиме распределенных масс, необходимо в таблице Материалы задать коэффициент внутреннего неупругого сопротивления g. Поскольку в предыдущем расчете был использован логарифмический коэффициент затухания d = 0.15, то g = 0.15/3.14 = 0.0477.

  5. Выполняется расчет на Стационарное случайное воздействие (см. Решение задачи)


  6. После расчета необходимо проверить, что АХЧ в режиме распределенных масс не сильно отличается от АХЧ в режиме сосредоточенных масс (они могут несколько отличаться).


    (синим цветом показана спектральная функция Давенпорта). Если амплитудно-частотные характеристики существенно отличаются, то надо изменить разбивку частотных интервалов и повторить расчет.