Luận văn Tính toán và tối ưu kết cấu tháp trụ 100m

CHƯƠNG V MÔ HÌNH KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN 5.1. MÔ HÌNH KẾT CẤU 5.1.1. Kích thước tổng thể - Chiều cao H=100m. - Đường kính D1=4,4m. - Đường kính D2=3m. - Đường kính D3=2m. - Đường kính ống thép d=10cm. 5.1.2. Nguyên lý cấu tạo - Dùng ống thép đường kính lớn. - Liên kết ống tại các nút bằng liên kết hàn. - Hệ giằng thép ống có đường kính bằng ống chủ. 5.1.3. Sơ đồ khung dây điển hình / Hình 5.1 Sơ đồ khung dây điển hình / Hình 5.2 Sơ đồ khung dây kết cấu 5.2. TÍNH TOÁN 5.2.1. Mô hình 1 5.2.1.1. Phân tích ổn định / Hình 5.3 Mô hình 1 / Hình 5.4 Biến dạng của tháp / Hình 5.5 Biểu đồ chuyển vị theo phương x / Hình 5.6 Biểu đồ chuyển vị theo phương y / Hình 5.7 Biểu đồ chuyển vị theo phương z / Hình 5.8 Biểu đồ chuyển vị tổng Giá trị tải trọng 910000kN là tải trọng mà tại đó cột mất ổn định. Chuyển vị lớn nhất theo phương x có giá trị là 1m. Chuyển vị lớn nhất theo phương y có giá trị là 0,295e-17m. Chuyển vị lớn nhất theo phương z có giá trị là -0,577274m. Chuyển vị tổng lớn nhất tại đỉnh tháp có giá trị là 1,155m. 5.2.1.2. Phân tích ổn định phi tuyến / Hình 5.9 Điều kiện biên và tải trọng / Hình 5.10 Biến dạng của tháp / Hình 5.11 Biểu đồ chuyển vị theo phương x / Hình 5.12 Biểu đồ chuyển vị theo phương y / Hình 5.13 Biểu đồ chuyển vị theo phương z / Hình 5.14 Biểu đồ chuyển vị tổng / Hình 5.15 Đồ thị quan hệ giữa tải trọng và biến dạng Chuyển vị lớn nhất theo phương x có giá trị là -51,769m. Chuyển vị lớn nhất theo phương y có giá trị là -18,702m. Chuyển vị lớn nhất theo phương z có giá trị là -0,354e-14m. Chuyển vị tổng lớn nhất tại đỉnh tháp có giá trị là 55,043m. 5.2.1.3. Phân tích dạng dao động / Hình 5.16 Tần số dao động riêng Tần số dao động riêng là 0,311597Hz 5.2.2. Mô hình 2 5.2.2.1. Phân tích ổn định / Hình 5.17 Mô hình 2 / Hình 5.18 Biến dạng của tháp / Hình 5.19 Biểu đồ chuyển vị theo phương x / Hình 5.20 Biểu đồ chuyển vị theo phương y / Hình 5.21 Biểu đồ chuyển vị theo phương z / Hình 5.22 Biểu đồ chuyển vị tổng Giá trị tải trọng 871000kN là tải trọng mà tại đó cột mất ổn định. Chuyển vị lớn nhất theo phương x có giá trị là 1m. Chuyển vị lớn nhất theo phương y có giá trị là 0,593e-16m. Chuyển vị lớn nhất theo phương z có giá trị là -0,028102m. Chuyển vị tổng lớn nhất tại đỉnh tháp có giá trị là 1m. 5.2.2.2. Phân tích ổn định phi tuyến / Hình 5.23 Điều kiện biên và tải trọng / Hình 5.24 Biến dạng của tháp / Hình 5.25 Biểu đồ chuyển vị theo phương x / Hình 5.26 Biểu đồ chuyển vị theo phương y / Hình 5.27 Biểu đồ chuyển vị theo phương z / Hình 5.28 Biểu đồ chuyển vị tổng / Hình 5.29 Đồ thị quan hệ giữa tải trọng và biến dạng Chuyển vị lớn nhất theo phương x có giá trị là -59,53m. Chuyển vị lớn nhất theo phương y có giá trị là -26,084m. Chuyển vị lớn nhất theo phương z có giá trị là 0,156e-12m. Chuyển vị tổng lớn nhất tại đỉnh tháp có giá trị là 64,994m. 5.2.2.3. Phân tích dạng dao động / Hình 5.30 Tần số dao động riêng Tần số dao động riêng là 0,342006Hz. 5.2.3. Mô hình 3 5.2.3.1. Phân tích ổn định / Hình 5.31 Một tầng của mô hình 3 / Hình 5.32 Biến dạng của tháp / Hình 5.33 Biểu đồ chuyển vị theo phương x / Hình 5.34 Biểu đồ chuyển vị theo phương y / Hình 5.35 Biểu đồ chuyển vị theo phương z / Hình 5.36 Biểu đồ chuyển vị tổng Giá trị tải trọng 410175N là tải trọng mà tại đó cột mất ổn định. Chuyển vị lớn nhất theo phương x có giá trị là 1m. Chuyển vị lớn nhất theo phương y có giá trị là -0,029809m. Chuyển vị lớn nhất theo phương z có giá trị là 0,027782m. Chuyển vị tổng lớn nhất tại đỉnh tháp có giá trị là 1,001m. 5.2.3.2 Phân tích dạng dao động / Hình 5.37 Tần số dao động riêng Tần số dao động riêng là 0,20388Hz.