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郑州城市雕塑公司: 大型城市雕像结构的承重分析

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作者:金兰园林景观来源:城市雕塑知识

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  由于大型雕像结构中经常存在手臂、飘带等细长的部件,在长期的风荷载反复作用下存在结构的承重问题,设计时必须予以足够的重视。


  本篇文章将以具体为例,主要介绍风荷载中的平均风力部分,并考虑风载的突然消失与作用对结构产生的疲劳影响,将从以下几方面展开研究。


  分别计算风荷载作用和消失时结构的应力分布情况


  通过风荷载时程谱计算结构的应力时程谱


  应用Miner线性累积损伤理论和名义应力(SN)分析方法,采用Goodman准则1风载下的承重问题


  自然界的风可分为异常风和良态风,对很少出现的风,例如龙卷风,称为异常风,不属异常风的则称为良态风,一般建筑设计中所研究的风荷载为后者,可表示为顺风向风力、横风向风力和扭风力矩三种,而后两种往往引起结构涡流共振,对结构的响应复杂一般钢结构建筑中不单独考虑。


  根据大量风的实测资料可以看出,在风的顺风向时程曲线中,包含两种成分:一种是长周期部分,其值常在10mn以上:另一种是短周期部分,只有几秒,根据上述两种成分,实际上把风分为平均风(即稳定风)和脉动风(常称阵风脉动)来加以分析,平均风是在给定的时间间隔内,把风对建筑物的作用力的速度,方向及其他物理量都看成不随时间而改变的量,考虑风的长周期远大于一般结构的自振周期,因面其作用性质相当于静力,离地面越近,风速越小,脉动风是由于风的不规则性引起的,周期较短,因面其作用性质是动力的,会引起结构的振动,它随高度的增加而减少,脉动风相对于平均风来说要小许多,而且在一定高度范围内的建筑物不可能受到很风荷载动力应。因此一最来说,动引起的结构内力的变化是小应力值循环,不会成然面作用在结构上的风荷载突然消失与风荷载存在时相比,结物的内力变化是很大的,研究结构在这种受力状态下的玻劳问题更有意义。


  承重问题再学术上也称之为疲劳。疲劳强度、疲劳极限与疲劳寿命。疲劳强度的大小是用疲劳极限来衡量的,所谓疲劳极限就是指在一定循环特征R下,材料或构件可以承受无限次应力循环而不发生疲劳破坏的最大应力S,一般用S,表示。因材料的疲劳极限随加载方式和应力比的不同而异,通常以对称循环下的疲劳极限作为材料的基本疲劳极限。


  疲劳寿命是疲劳失效时所经受的应力或应变的循环次数,一般用N表示。试件的疲劳寿命取决于材料的力学性能和所施加的应力水平。一般情况下,材料的强度极限愈高外加的应力水平愈低,试样的疲劳寿命就愈长;反之,疲劳寿命就愈短。表示这种外加应力水平和标准试样疲劳寿命之间关系的曲线称为材料的SN曲线。


  以上就是对大型城市雕塑在极端环境下的弹性分析感兴趣。


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