马明潍坊125m摩天轮结构设计学习教案.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,#,单击此处编辑母版标题样式,会计学,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,会计学,1,马明潍坊,125m,摩天轮结构设计,第一页，共24页。,1、工程(gngchng)概况,结构上突破了传统摩天轮的辐条形造型，采用了创新的固定(gdng)圆环的结构形式。,轮盘钢环外侧安装轨道，摩天轮轿厢带有动力装置，沿轨道绕摩天轮转动，实现了观光摩天轮功能。,第2页/共23页,第二页，共24页。,第3页/共23页,第三页，共24页。,直径(zhjng)15m,直径(zhjng)5m,缆风索,轿厢,自带独立(dl)的动力装置,斜柱,2,、结构布置,第4页/共23页,第四页，共24页。,2、结构(jigu)布置,顶点高度,144.6m,外圈直径,125m,转盘形式,固定轮盘式,轿厢形式,带调整装置重力平衡式,索数量,12,根稳定索,支架形式,12,根斜柱,转速,每转,30,分钟,轿厢线速度,0.22m/s,轿厢数量,36,每轿厢乘客数量,10,人,定员,10 x36=360,人,航空障碍灯,顶部,第5页/共23页,第五页，共24页。,轮盘网格构件采用圆钢管截面，根据受力不同，直径从351mm914mm。,外弦杆直径630mm，部分受力较大区域(qy)加粗到914mm。轮盘内侧布置通长的内弦杆以增加结构刚度，内弦杆直径914mm。,斜柱直径1.5m，根据受力不同，柱壁厚分别为70mm与45mm两种，柱间净间距4.9m，以保障轿厢通过。,每侧轮盘两侧布置有12根略向内张拉的拉索,2、结构(jigu)布置,第6页/共23页,第六页，共24页。,（1）结构设计主要依据的国家现行标准,游乐设施安全规范 GB 8408-2008,架空(jikng)游览车类游艺机通用技术条件 GB/T 18166-2008,观览车类游艺机通用技术条件 GB/T 18164-2008,建筑结构荷载规范 GB 50009-2012,建筑抗震设计规范 GB 50011-2010,混凝土结构设计规范 GB 50010-2010,钢结构设计规范 GB 50017-2003,3、结构设计条件(tiojin),第7页/共23页,第七页，共24页。,3、结构设计条件(tiojin),（2）游乐设施(shsh)相关设计要求,1）极限状态下结构的设计计算采用以概率理论为基础(jch)的极限状态设计方法，按建筑结构相关设计规范进行设计；,2）运行状态下结构的设计计算采用容许应力法，按游乐设施相关设计规范进行设计；,3）在运行状态下，最大允许风速为15米/秒为距地面高度10米处的10分钟平均风速。当超过该值时，设备应停止载客运行。,4）采用容许应力法进行计算时，对于重要的轴、销轴及重要构件和焊缝，安全系数应5，对于一般构件安全系数应3.5。,安全系数等于材料的破断强度除以材料的计算应力：,第8页/共23页,第八页，共24页。,状态分类,计算类型,计算内容,极限状态,承载能力极限状态,（,100,年重现期风荷载）,静力计算,强度,地震分析,(,小震,),强度,正常使用极限状态,静力计算,位移,地震分析,(,小震,),位移,疲劳计算,节点疲劳,稳定计算,结构整体稳定,罕遇地震状态,地震分析,(,大震,),位移,性能目标,运行,状态,静力计算,位移,强度,地震分析,(,小震,),强度,3、结构设计条件(tiojin),第9页/共23页,第九页，共24页。,3、结构设计条件(tiojin),（3）设计荷载：,恒载：结构自重+附属构件+轿厢,活荷载：7.5kN/轿厢,风荷载：基本风压按照100年一遇，取值为0.65kN/m2,乙类，抗震设防(shfng)烈度7度（0.15g），场地类别III类，第二组。,温度作用：+60/-30,第10页/共23页,第十页，共24页。,4、结构(jigu)分析,（1）结构模型,a)采用Sap2000建模，MSGS校对复核。,b）设计计算中对带基础计算与不带基础计算2种情况(qngkung)的包络分析。,第11页/共23页,第十一页，共24页。,4、结构(jigu)分析,（2）结构(jigu)周期,第,1,阶,第,2,阶,第,3,阶,阶数,1,2,3,4,5,周期,(s),2.726,2.283,1.219,0.974,0.855,阶数,6,7,8,9,10,周期,(s),0.689,0.564,0.514,0.472,0.402,第12页/共23页,第十二页，共24页。,4、结构(jigu)分析,（3）影响结构设计的主要影响因素,荷载：竖向荷载主要是自重，活荷载比例很小,风荷载：摩天轮是一个镂空(lukng)的结构，风荷载对摩天轮的作用主要体现为风对结构构件的作用，杆件体形系数取为0.6。,地震作用：根据设计要求，考虑地震作用影响时，选用规范中震反应谱进行计算。,关键节点设计,基础设计,第13页/共23页,第十三页，共24页。,4、结构(jigu)分析,（4）结构整体(zhngt)稳定,恒+垂直轮盘风荷载(hzi)（第1阶屈曲系数27.0）,恒,+,轮盘面内方向风荷载（第,1,阶屈曲系数,26.4,）,第14页/共23页,第十四页，共24页。,4、结构(jigu)分析,（4）结构(jigu)变形,恒载+活载,跨中最大变形(bin xng)70mm,垂直轮盘方向水平,作用,极限,风荷载作用,下顶端,水平变形,927mm,地震作用于摩天轮时，其顶端水平变形,371mm,运营状态下结构变形不得影响轿厢运行,极限状态下可参考高耸结构相关变形要求进行控制。,第15页/共23页,第十五页，共24页。,5、节点(ji din)设计,（1）主要连接节点(ji din)：轮盘节点(ji din),轮盘网格(wn)节点,典型轮盘节点有限元分析模型,第16页/共23页,第十六页，共24页。,5,、结构设计,（2）主要(zhyo)连接节点：铸钢节点,摩天轮斜柱与轮盘加劲弦杆、加劲环相连接，支承起整个轮盘。,斜柱截面较大，与众多杆件相交，采用焊接连接存在定位难度大，焊接变形难以控制，安装误差较大的问题，在该位置采用铸钢(zh n)节点，将节点与每一种构件的连接面均铸造成型，以保证杆件连接精度,第17页/共23页,第十七页，共24页。,5,、结构设计,（2）主要(zhyo)连接节点：铸钢节点,1倍设计(shj)内力,3倍设计(shj)内力,第18页/共23页,第十八页，共24页。,5,、结构设计,（2）主要连接节点(ji din)：铸钢节点(ji din),1倍设计(shj)内力,3倍设计(shj)内力,第19页/共23页,第十九页，共24页。,5,、结构设计,（3）基础(jch)：拉索基础(jch),预埋钢构件(gujin),预应力钢筋(gngjn),第20页/共23页,第二十页，共24页。,5,、结构设计,（3）基础(jch)：斜柱基础(jch),预埋钢桁架(hngji),延伸至承台,斜柱,箱形钢支座(zh zu),第21页/共23页,第二十一页，共24页。,摩天轮设计使用年限50年，在设计使用年限内运营维护要求如下：,主要部件均需按设定的期限定期进行检验(jinyn)（一般每年检验(jinyn)一次）。,钢结构在服务20年后可能需要进行重新涂装。,钢索均采用可更换的设计，根据材料的使用寿命，可在不拆卸整体结构的情况下进行钢索更换。,机械部分（驱动系统）均需每月检验(jinyn)，并可在不整体拆卸的情况下进行更换。,6、摩天轮运营维护(wih)要求,第22页/共23页,第二十二页，共24页。,感谢您的观看(gunkn)！,第23页/共23页,第二十三页，共24页。,内容(nirng)总结,会计学。游乐设施安全规范 GB 8408-2008。架空游览车类游艺机通用技术条件(tiojin)GB/T 18166-2008。观览车类游艺机通用技术条件(tiojin)GB/T 18164-2008。建筑结构荷载规范 GB 50009-2012。建筑抗震设计规范 GB 50011-2010。第10页/共23页,第二十四页，共24页。,