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文档简介

自立式铁塔内力分析软件(IGT 2.0)使用手册 自立式铁塔内力分析软件TTA使用说明书-.52.-、程序概况 源程序全部使用FORTRAN77语言,适用于各类微机。源程序经编译后形成九段可执行程序:BAT.EXE:批命令形成文件;TTA.EXE:铁塔分析程序;TTR4.EXE:输出报告程序;TTO4.EXE:绘制单线图程序;RPT.EXE:按美国土木工程师协会输电铁塔设计导则设计铁塔的详 细报告程序;SPL.EXE:直线塔荷载自动组合程序;TSL.EXE: 耐张塔荷载自动组合程序;COMB.EXE:与SPL及TSL配套使用的程序;LOADTREE.EXE:荷载表绘图程序;此外该软件尚有个支撑文件DATA.INI;由一个名为TTT.BAT 的批处理文件连成一个整体。用户按本手册的要求准备好铁塔计算数据文件后,假定文件名为SS(注意数据文件名不得有后缀(扩展名),如用户要求自动计算导、地线荷载,还应准备荷载数据文件SS.APX),就可键入命令:TTT (表示按回车键)按程序提示用户应输入数据文件名,上述八段程序顺序自动运行。程序运行完毕后生成十二个有固定后缀的文件,以本例来说就是:SS.MEM、SS.FIG、SS.OUT、SS_2.DXF、SS_3.DXF、 SS.WIN、SS.DIS、SS.BRI、SS.LOD、SS.CSE、SS.DTL、SS.TTT和SS_T.DXF以 .OUT为扩展名的文件是计算结果文件,可打印输出,具体内容后文说明。以 .DXF为扩展名的文件是图形接口文件,_2.DXF、_3.DXF和_T.DXF,分别为二维单线图、三维单线图和荷载表的图形接口文件。以 .MEM为扩展名的文件是继承文件,一般也值得保存。如机器档次很高,速度很快,必要时可重新运行、重新生成。所谓继承是指不改变业已选出杆件规格(全部继承)或只改变部分杆件规格(部分继承),而去实现设计者其它目的。例如,满应力设计后,杆件规格业已选出(不变或部分改变),想在此基础上进行某种验算(例如想了解某种非控制工况下的应力或改变部分荷载后的应力)或者进行详细的内力计算以便同试验值对照。详见数据填写一节。以 .BRI为扩展名的文件是简要的计算结果文件。以 .DTL为扩展名的文件是按照国际通用的输出格式的详细计算结果文件,该文件只在使用美国标准时才生成。以 .WIN为扩展名的文件是要求程序自动计算铁塔风荷载时生成的风荷载计算结果文件。以 .DIS为扩展名的文件是选用逐工况计算内力方式时生成的节点位移文件,否则它是统材信息,其中包括每一统材组统材后所选定的角钢号,杆件的长度,不统材时所选中的角钢号,杆件的最大拉力、压力和同时受压时的压力及最大压应力,供用户参考判明有无节约潜力。以 .LOD为扩展名的文件是荷载文件,亦即导地线荷载与塔身风荷载组合后的作用于铁塔的实际荷载。判明荷载是否正确很重要,但数据中可能包含大批塔例,文件极为冗长不便阅读,较好的对策是先迭代至收敛,再改按继承方式只验算某一或几个塔,这样就等于从中摘取一部分便于阅读了。 以 .CSE为扩展名的文件是荷载控制工况文件,首先针对杆件的最大内力说明哪些工况起作用,哪些不起作用,不起作用的工况如果其基础作用力也不起控制作用,就是可以删除的工况,接着说明各基础和杆件的控制情况,其中Var项说明起控制作用的高低腿布置,Var=0表示控制情况与高低腿的转换无关。2、主要功能、特点2.1设计标准2.1.1.现行的国内规程(DL/T 5092-1999和 GB 50061-97)和架空送电线路杆塔结构设计技术规定(*);2.1.2国内规程(SDJ3-79);2.1.3.国内规程(SDGJ3-79)和架空送电线路杆塔结构设计技术规定(SDGJ94-90);2.1.4.美国土木工程师协会1986年颁布的输电铁塔设计导则(英文名称:Guide for the Design of Steel Transmission Towers) 2.2分析功能线性空间桁架分析。本程序没有大位移,非线性功能,只能用于自立式结构;对于美国“输电铁塔设计导则”,只涉及热轧普通角钢杆件设计部分。2.3概括性功能多塔高、多接腿及高低腿进行自动组合分析功能;对不同塔高可以指定不同的荷载。2.4荷载自动形成功能2.4.1塔身风荷载依据所选材料规格,自动更新塔身风荷载及塔身自重荷载,参与迭代循环。2.4.2导地线荷载依据电气专业提供的荷载,填写必要的数据便可使得导地线荷载的计算及组合能够很方便的完成。2.5图形功能机内生成的铁塔单线图,能清楚地表达出多塔高多接腿的情况,图中标明节点号,便于同输入数据对照和查错;还给出杆件所用的角钢规格和所需连接螺栓的数量、规格,以期使用户经交互式处理后,形成所需的制图条件。2.6监督性功能自动进行力的平衡检查,以防止将错误的计算结果误用于工程实际。所谓力的平衡是指内力同该组荷载的平衡。与此同时还要生成一个以.LOD为扩展名的文本文件,详细记述各个铁塔的荷载,必要时用户可以审阅该文件进而确认荷载是否正确。2.7设计标准参数完全对用户开放与设计标准有关的参数用户可自行修改。2.8其它功能2.8.1节点及杆件对称性的利用、节点编号优化、计算结果的继承、基础作用力的计算、纯补助材的计算以及自动处理平面节点等。2.8.2在全部输入的荷载组合中,可以要求只计算其中的某一种或某几种;在全部输入的各接腿中,可以要求只分析其中某一个或某几个。2.8.3对相互支撑的杆件,在同时受压时能按规定的要求自动处理。、基本规定3.1 坐标系三维直角坐标系X、Y轴必须同地面平行,Z轴同地面垂直,最好选用如图1所示之右手系,注意Z轴同重力方向一致,并且应同塔体的中心轴线重合, 以便数据中能利用铁塔的对称性。3.2 节点分类 本程序将节点分为两种、三类如下表: 既是受力材端点,又是补助材端点,必须视为受力材端点,如图2中的b,该图中仅r和s才是补助材端点。补助材至少有一端不是受力材端点,如b-r,r端不是受力材端点,因而视为补助材。3.3节点编号及编号原则每一个节点都要指定一个数字号,称为节点编号。节点编号原则:3.3.1节点号的个位数必须是03,根据俯视时节点所在象限,按图3规定,不应违反。 最小节点号为10,最大节点号为9993,总共约有4000个号码。3.3.2补助材端点编号必须大于所有受力材端点编号。因此编号时划分区段,号码小的那部分供受力材端点使用,大的那部分供补助材端点使用,其间最好留有一些空号,绝不允许相互有重迭部分。例如6000以下的号码给受力材用;8000以上的号码给补助材用。 3.3.3约束节点(基础)的编号,必须大于同一塔上所有自由节点编号。因此受力材端点,必须按由小到大顺序(按由上往下编号递增)指定给铁塔本体和各腿使用。例如,假定有4个腿,指定1000号以下的供本体使用,20003000的供第一腿使用。30004000的供第二腿使用.。 3.3.4编号适当稀疏,以避免改动或补插时号差过大; 3.4号差受力材两端点编号之间,实际占用的号码数,即为受力材的号差。例如,某斜材两端的编号分别为50和702,如果50到702之间的所有号码均被占用, 则5153有3个号被占用,6093有4416个号被占用,100693有640240个号被占用,再加上700和701总共有2401632261个号,因此50至702的号差为261。但如果从100693是空号,则号差为21。 受力材的最大号差对解题规模和运行时间都有很大影响,程序虽具有优化编号的功能,但欲达到绝对最佳是不容易的,因此节点编号时应注意减少号差。3.5节点的对称关系有三种对称关系:左右对称,前后对称及关于Z轴对称。在图所示坐标系下,两节点如果的Y、Z坐标值相同,但X坐标互为正、负就是左右对称的节点;两节点如果X、Z坐标相同,且Y坐标恰好互为正、负就是前后对称的节点;两节点如果Z坐标相同,但X、Y坐标都恰好互为正、负就是关于Z轴成对称。当然有的节点既是左右(前后)对称,也是Z轴对称,编号时应遵循左右对称和前后对称优先的原则,把它们不看成是Z轴成对称。 节点编号时,必须抓住节点之间的对称关系。互为对称的节点的特点是删去个位数后都是相同的。例如10、11、12、13,删去个位后都是1,这样就清楚地表达了它们是对称关系,至于是什么样的对称关系,则由个位数表达清楚。不存在对称节点时就不能要求按对称关系去生成该点,否则就出错。3.6杆件的对称关系 两杆件(受力材)的端点互为对称关系就是互为对称的杆件,例如图中的杆件120140同121141互为左右对称的杆件,同122142互为前后对称的杆件,同123143互为对角线对称的杆件。存在对称杆件时,就应按对称关系去生成,这样数据量就少得多。但是,对于图5中的3032,存在左右对称的杆件3133,却不存在前后对称的杆件,不存在对称杆件时,就不能按对称关系去生成,否则杆件重复,是不允许的,程序会停机警告你去改正。 3.7过渡区过渡区是指从与腿部有直接连接的最小节点开始到与腿部有直接连接的最大节点为止的一群节点及杆件。3.8荷载 铁塔上的荷载,通常分为线条荷载(导线、地线荷载)和塔体自身荷载。荷载作用的节点称为荷载节点。荷载节点分为导地线荷载节点及塔体自身荷载节点。这里所说的导地线荷载节点是广义的,不仅仅限于线条荷载,凡属各荷载工况之间不能象塔体自身荷载那样可以通过统一的换算系数进行换算的荷载节点均属导地线荷载节点,这些荷载节点的荷载可以按沿坐标轴方向的荷载分量逐个工况的输入(详见4.9),也可以由程序转换而成(详见附录B)。4、数据内容和格式全部数据共分11段,不需要时只需将对应的控制信息填成0即可。可采用自由格式输入,也可采用有格式输入方式。4.1工程信息数据固定占3行,每行不超过80个字符。第一行输入工程编号:第二行输入工程名称:第三行输入数据填写人的名字:如用户不打算输入此数据,必需输入三个空行。这一点务请注意。4.2控制信息固定占两行,每行10个整数,格式均为I4,内容为:KINDN10N20M10M20IENLNCNWNSECK1K2K3K4K5K6NATSMRENNGP其中:KIND的个位数必须填成05; 0 表示分工况计算每一杆件的内力,不选材也不折算成应力; 1 表示按国内规程(SDJ3-79)选材; 2 表示按国内技术规定(SDGJ94-90)和规程(SDGJ3-79)选材; 3 表示按美国标准选材。 4 表示按国内技术规定(*)和规程(DL/T 5092-1999和 GB 50061-97)选材,选用材料为角钢;5 表示按国内技术规定(*)和规程(DL/T 5092-1999和 GB 50061-97)选材,选用材料为钢管;KIND填成15时,究竟是满应力设计或是单纯验算(不选材,但算出应力)要看第2行中的TSM0(满应力设计)或0(验算)而定。KIND的百位数必须填成0、1或2; 0 表示导、地线荷载是由用户自行计算并在数据输入文件中输入; 1 表示要求程序按直线塔方式转换出铁塔的导、地线荷载; 2 表示要求程序按耐张塔方式转换出铁塔的导、地线荷载;KIND的千位数必须填成0或1; 0 表示铁塔的自身风压荷载是由用户输入; 1 表示要求程序自动计算铁塔的自身风压荷载;TSM最高选材次数;满应力设计时选材达到TSM次后,即使未收敛也不再继续下去。因为选材次数过多,会耗费大量机时,差别很小,而且并非所有情况下都肯定收敛。通常TSM填成35次即可。不是满应力设计,包括KIND为0时,TSM均应填成0。N10按第一种输入方式输入的节点数据行数;N20按第二种输入方式输入的节点数据行数;M10受力材的数据行数;M20补助材的数据行数;IE塔高及接腿数数量;百位数为塔高总数,IE的个位及拾位数为接腿总数,每一个腿同本体拼合到一起才构成一基塔,故总共有IE基塔。仅分析一基塔时IE填成0,以下用NBY表示塔高总数,而IE则用来专指接腿总数。NL荷载组合总数;NC导、地线节点总数;NW塔身风荷载的节点总数;导地线节点可完全随意地指定荷载,但每一荷载组合都要填写实有荷载值比较麻烦;塔身风荷载节点只能按一定的比值确定荷载,不能完全随意,但数据量要少得多(大约缩小NL倍)。导地线荷载节点和塔身风荷载节点是两种加载方法,此外没有其它加载方法。NSEC暂时不用填0即可;K1、K2当前只需要分析第K1到第K2的荷载组合;一般K1填成1,K2填成NL,即要求分析全部荷载;但有时我们关心某一或某几种荷载,例如当前只关心第8组荷载,就可临时将K1和K2都改填成8。K1必须1,K2必须NL,而且K1K2,否则不通。K1前的“-”号表示要求生成XYZ和WIRE文件,记录所读入的数据,便于查错。K1值+200表示使用多种材质的钢材,即Q235、Q345、Q390、Q420和Q460(具体材质的添法杆件信息部分。K3、K4当前只需要分析从第K3到第K4个接腿,其余接腿不要;这同上面的K1、K2完全相似。当然必须K3K4IE,否则也是不通。K5、K6满应力设计时指定给主材和斜材的角钢号(初值);满应力设计时必须是1至NANGLE(DATA.INI文件输入的材料种类数);不是满应力设计时不起作用。NA角钢(钢管)表的排序方式;NA= 0 表示按DATA.INI文件输入角钢(钢管)的顺序;NA=1 表示按角钢的肢宽(钢管的直径)排序;NA=2 表示按角钢(钢管)的面积排序,先单角根后双根;NA=3 表示按角钢(钢管)的面积排序,不分单、双根;NA=- 4 表示按角钢(钢管)的费用排序,单角钢(钢管)的费用为其面积,但双根或四根则分别乘以COST2或COST4才是它们的费用,以便能计入联板、螺栓等要增加的费用。NA=5 表示以费用最低为标准,高强钢材需乘以COSTM才是它们的费用,与此同时机内不再考虑用户指定的材质信息。COST2、COST4、COSTM的数值见附录D。REN=优化和继承信息。个位数为优化信息:0表示节点编号不必优化,1表示要求优化节点编号;拾位数为继承信息:0表示不继承,1表示全部继承,2表示部分继承;NGP=荷载组数。个位数表示荷载分组数,荷载分为几组填几,最小为1,最大为6。拾位数表示对不等高腿要求再增加的选材次数。如为N则表示在等高腿的基础上再进行N+1次选材。正负号控制数据输入方式,负号为按无格式输入,正号为按有格式输入。4.3 节点分配表这段数据共有NBY+IE行,每行六个整数,格式均为I5。如果只有一基塔(IE0),就只填如下一行:FminFminFmaxMAXBL Var其中:Fmin基础中的最小节点号 Fmax基础中的最大节点号 MAX 最大补材端节点号,无补材时可填 BL = 0 Var = 0 如果有多腿,则前NBY行填的是本体(过渡区),随后顺序为各腿:(本体1)Tmin1Tmin1Tmax1MAX100(本体2)Tmin2Tmin2Tmax2MAX200.(第1腿)Jmin(1)Fmin(1)Fmax(1)MAX(1)LB(1)Var(1)(第2腿)Jmin(2)Fmin(2)Fmax(2)MAX(2)LB(2)Var(2).(第IE腿)Jmin(IE)Fmin(IE)Fmax(IE)MAX(IE)LB(IE)Var(3)其中:各Jmin腿上的最小节点号各Fmin腿上的最小基础节点号各Fmax腿上的最大基础节点号各MAX 本体或接腿上的补助材最大端节点号各 LB 的个位数为该腿所属的本体即高度号;十位为该腿所包含的不等高腿的高度数,目前最多允许4个高度;百位数为不等高腿是否参加迭代信息,1表示在最后一轮迭代时所输入的不等高腿均参加迭代,否则空出。例如LB143表示该腿所属的本体号为3,4种不同高度的不等高腿,最后一轮迭代时所有属于该腿的不等高腿均参加迭代。如果上述的LB43,则表示只计算其中的4个等高腿。逐工况计算内力时,百位数不宜填成1。 腿高E3 腿高E2 (节点号=3) (节点号=2) (节点号=1) (节点号=0) 腿高E1 腿高E0各VAR一般要填写成0,除非LB的拾位1(有高低腿)而且只想在各种可能的高低腿布置中只分析某一具体布置时才应填成4位数字E3,E2,E1,E0,例如1233之类,各说明每一角所用高低腿序号(1ELB的十位数),E值大表示接腿更高。Tmax本体的最大节点号。Tmin本体上同腿部有直接连接的最小节点号,所谓直接连接是指至少有一根杆件,其一端在某腿上,另一端在本体上。本体编号Tmin的节点均同各腿无直接连接。按照规定的节点号划段原则,必然有:TminTmaxJmin(1)Fmax(1)Jmin(2)Fmin(2)Fmax(2).Jmin(IE)Fmin(IE)MAX0MAX(1).1时就必须在此填明怎样去划分,共填M行,每行4整数(格式为4I5),内容如下:第 1 组:起始腿号终止腿号起始荷载工况号终止荷载工况号第 2 组:起始腿号终止腿号起始荷载工况号终止荷载工况号.第M组:起始腿号终止腿号起始荷载工况号终止荷载工况号由于不同的腿实际代表不同的塔,明确了各腿也就明确了各塔所需考虑的荷载。各行之间并非相互排斥,同一腿或同一工况可包含在不同行中,其实质上等同于将有关各行中的腿或工况合并一起。用户通常宜按塔高分组,不同塔高有相同荷载时宜并成一组。若起始腿号K4该数据行将被自动抛弃,但工况超过范围时仅该工况被抛弃。4.5 第一种节点输入方式这段数据应有N10行(关于N10,见4.2节控制信息),内容和格式如下:JISXYZI5I3F10.3F10.3F10.3其中:J 所输入的节点号。IS对称生成的信息,可以填成04。填成表示不生成任何对称节点;填成1要求生成同J左右对称的节点;填成2要求生成同J前后对称的节点;填成3要求生成同J关于Z轴成对称节点;填成4则要求生成所有对称节点,包括左右的、前后的以及对角线上的节点。X、Y、Z可以直接填成的坐标值,也可以适当选择其一填成坐标值,而将其余两个改填成节点信息,要求程序利用该二节点,按三点共一直线关系去计算未知的坐标值。改填成节点信息时必须填成10000.000(要利用的)节点号凡X、Y、Z直接填成坐标值的,应只限于控制铁塔尺寸的少量98主要节点,如图6中的10、20;至于同图中的节点40、50等,则以交程序去计算坐标值为好,通常要准确、方便得多。图所示的全部节点,可以填成如下行:10 0 0.000 0.000 0.00020 4 1.000 0.800 2.50040 2 0.000 10020.000 10021.00050 1 10020.000 0.000 10022.000 第一行表示:节点10,它的X、Y、Z坐标值都是0.000米,只此一点,别无任何对称节点.第二行表示:节点20,它的X1.000米,Y0.800米,Z2.500米,而且要包括21、22和23三节点,总共输入了节点,它们都是可以利用的节点。第三行表示:节点40,它的X0.000米,需要利用同节点20和21共一直线关系去计算它的Y和Z坐标值,此外还应包括节点42,实际输入两点。注意:计算未知坐标值时,直接指定的坐标值必须能唯一而又准确地确定未知的坐标值。通常对于的身、腿部,以直接指定Z值为好;对于横担,以直接指定X值为好,因为至少会更准确一些。第四行同第三行完全相类似。注意其中的IS1,不能改填成2、3或4,但改填0是可以的,却必须补充一行描述节点51 的坐标,徒然增加麻烦而已。4.6 第二种节点输入方式 这段数据共有20行(参看控制信息),内容和格式如下:JJ1J2RISI5I5I5I3或F4.3I3其中: J当前要输入的节点号; J1和J2在此行之前业已输入的两节点号; R 比值。为整数时说明J位于从J1向J2方向的1/R处;为小数时说明J位于从J1向J2方向的R处; IS对称生成信息,同上一节所述完全一样。图中的节点40、50当然也可改填在这段数据中,填成: 40 20 21 2 2 50 20 22 0.2 1第一行表示:节点40位于从节点20向21方向的1/2处,同时包括节点42;第二行表示:节点50位于从节点20向22方向的0.2处,同时包括节点51.有了这两行,在第一类输入方式中就不得再对节点40或50进行输入.否则节点号重复。4.7 受力材数据这段数据共有M10行(M10见4.2节),内容和格式如下:JBJENISTYPEML1L2SMCI5I5I5I5I5I5I5I5I5其中:JB、JE 受力材(即杆件)两端的节点号,一般应选择JEJB;N 正负符号表示材质,正号(经常省略)代表普通钢材,负号代表高强钢材,N本身要看程序用于什么目的而有不同的解释:对于使用多种材质钢材,N 赋予新的添法:1、计算时(即TSM)0): 1N3000 表示使用DATA.INI中的第一种材料;3001N6000 表示使用DATA.INI中的第二种材料;6001N7000 表示使用DATA.INI中的第三种材料;7001N8000 表示使用DATA.INI中的第四种材料;8001N9000 表示使用DATA.INI中的第五种材料;2、验算时(即TSM=0):9001N9100 表示使用DATA.INI中的第一种材料;9101N9200 表示使用DATA.INI中的第二种材料;9201N9300 表示使用DATA.INI中的第三种材料;9301N9400 表示使用DATA.INI中的第四种材料;9401N9500 表示使用DATA.INI中的第五种材料;(1)用于满应力设计;控制信息中的KIND0且TSM0,N应解释成统材(统一材料规格)信息,只要N0,一切具有相同N值的杆件,都将被选用同一规格,N=0表示应选用普通钢材且不同其他任何杆件统一规格,因此,既不要求统材,又要选用高强钢材,就必须单独占有一个带负号的N 值;(2)用于非继承性的验算或分工况计算内力;控制信息中的REN的拾位填成0或空缺且TSM0,这时N必须是材料表中的某一序号,代表采用该种材料,1NDATA.INI文件中规定的材料种类数;(3)用于全面继承的验算或分工况计算内力;控制信息中的REN的拾位填成1,这时N无意义;(4)用于部分继承的验算或分工况计算内力;控制信息中的REN拾位填成2,这时用户是希望在继承基础上只改动部分杆件的材料规格再进行验算或分工况计算内力。凡不改动的可保存原统材信息,实际上程序不予利用,想改动的则必须改成: 角钢的序号IS: 生成对称杆件的信息,可能填成04;IS0,不生成任何对称杆件;IS1,生成左右对称的杆件;IS2,生成前后对称的杆件;IS3,生成关于轴对称的杆件; IS4,生成左右、前后和关于轴成对称的杆件。例如在图6中,杆件4042就没有对称杆件,IS就只能填成0;在图7中杆件100 200既有左右对称的杆件 101200,也有前后对称的杆件 102202,还有关于Z 轴成对称的杆件 103 202,因此从原则上说,这时的IS可以填成 0、1、2、3或 4, 但一般应填成 4,这样这4 根杆件被看成一组,有着相同的杆件规格,它们的内力总是挑出其中最大值作为选材或验算的依据,仅当对这 4根杆件想采用不同的杆件时才应将IS填成其它数值。100 102只有左右对称的 101 103,因此IS只能填成 1(或 0,但不好),如果错填成4,就会生成重复的杆件导致运行时停机警告。TYPE 杆件类型代号,应按下表填写: 下表中所划分的各种类型,同设计技术规定完全一致。TYPE所代表的杆件类型双面连接的主材单面连接的主材 腿部斜材3 其它斜材4只承受拉力的杆件5 补助材6 单斜材M:有两种意义1、控制信息KIND的个位为1或2时,为工作条件系数代号,填法见下表:代 号 杆件的工作条件系数 11.0-60.65-70.752100.1 x M 但是,在遇到下述情况时,杆件的工作条件系数将自动被改成:(1) 计算杆件的拉应力时,一般均改成075;(2)TYPE1,计算压应力时,改用08;(3)KIND时,若为单螺栓连接,不论拉应力或压应力均改用0.75;(4)KIND时,若角钢肢宽40, 则拉应力的工作条件系数改用0.652、控制信息KIND的个位为3、4或5时,为杆件受力状况及端部约束情况代号,填法如下:M拾位数填成0、1或2,对应的杆件受力状况,详见下表:M拾位数 杆件受力状况0两端中心受力1一端偏心受力、另一端中心受力2两端偏心受力M个位数也填为0、1或2,对应杆件端部受约束情况,详见下表:M个位数 杆件端部约束情况0 两端铰接,无任何转动约束1 一端铰接,另端受部分转动约束2两端均受部分转动约束和顺序为沿最小轴和平行轴失稳时的计算长度系数,它们二者之一可以填成表示不考虑该方向的失稳,但不可都填成。L1和L2的失稳方向不同外,其它完全相似,各有8种填法,以下将用L来代替L1或L2.(1)L=1-9 计算长度杆长(杆长杆件两端节点间距离,米)(2)L10: 计算长度杆长x/100(3)5 适用于交叉斜材交点的坐标值的情况,这时(图)计算长度Lm(Lm交点至较远的端节点距离)(4)-6 同上,但交点的坐标值 对于塔身侧面或横担上下平面,曲臂侧面等交叉斜材均可按此法填写。(5)L=-15 同L=-5情况,但(参看图)计算长度Lm/2。图中虚线示意补助材,双虚线示意正、侧面之间还另有支撑的补助材。(6)L=-16 与L=-15相同,但交点的坐标值为。(7)L=-25 同L=-5情况,但(参看图9.1)计算长度1.1x Lm,且考虑平行轴方向失稳。虚线示意补助材,(8)L=-26 与L=-5相同,但交点的坐标值为。 SMC 有两种意义: 1中国标准(KIND3)为同时受压信息。一般应填,仅当需要按设计技术规定对相互支撑的杆件考虑在同一工况下同时承受压力的影响时才可选用下列种填法之一:(1)SMC=1 要求考虑互为左右对称的两杆件同时受压问题,如图10(a)、(b)中的10-21同1120,这样的两杆件必需包含在同一数据行中,即通过对称指数IS(=1或4)而一同生成,否则无效。程序将在它俩同时受压的各工况中,选留它们各自的最大压力作为选材的依据之一;(2)SMC=2 同上,但为前后对称的两杆件;(3)SMC=3 要求对正侧面交于一点的一个节间(图11)中的根斜材,凡通过同一节点的构成一对,每一对都要考虑同时受压。例如1021同1022成一对,1120同1220也成一对,每一节点有一对,总共节点,总共有对。这种填法必须上、下紧邻的两行数据成对,上一行SMC填成,L1填15或16,下一行SMC填3,L1填16或15否则出错。当然要求两行数据的都填成,以便将有关的根杆件概括在这两行之中;(4)SMC=10000STF节点号(J) 要求是上一行通过的杆件与下一行通过的杆件配对。必须上一行数据的SMC=10000STF+J,下一行数据的SMC=10000STF-J,否则出错。如在图12中通过节点30、31、32和33各有一对腿部斜材,组成4对杆件。其中代表补材的布置方式或平连杆与斜材的刚度比信息,有以下四种情况:第一,对于图13()和()所示的补材布置方式。STF可填,即SMCJ。检查通过J的对斜材的同时受压。当然该种情况,SMC也可填成,要求同时检查对斜材的同时受压。 第二、对于图13()、(d)所示的情况,STF=1 第三,对于图()0.25时和对于图13(f)当0.41.0的情况,STF=2。 第四,对于图(f)1.0的情况,STF=3。* 为平连杆与腿部斜材的线刚度之比,按下式计算: I4 x L23 = - I2、L2: 为腿部斜材的平行轴惯性矩及全长 I2 x L43 I4、L4: 为平连杆的平行轴惯性矩及全长例如图11,若上一行数据描述的是11-20,且SMC填成20,下一行描述的是12-20,SMC就必须填成-20,于是这两根杆件就配对地考虑同时受压。如果这时IS4(当然必须上下两行都是4),那就等于要求考虑4对:即11-20同12-20;10-21同13-21;10-22同13-22;11-23同12-23。这种填法最适合用于塔腿正、侧面斜材的相互支撑。2美国标准(KIND=3)为杆件的减孔数量X100(在此标准中DATA.INI中的减孔数不予利用)。对单面单排螺栓连接的杆件SMC100对于双面对孔单排连接的杆件SMC200对于双面多排准线连接的杆线,SMC参见附录E(E.4)现举两例说明该数据的填法:杆 M SMC30400132010100M20,即个位数0,拾位数等于2,表明杆件30-40两端均为偏心受力且无任何转动约束。SMC=100相当于减去一个孔杆 M SMC10400132110100M=21,表明,该杆为两端偏心受力,且一端铰接,另端受部分转动约束。为了具体说明受力材数据的填写方法, 结合图14举例如下, 图14中的全部受力材可填成如下24行行号JBJENISTYPML1L2SMC11030-14-11(*)01022030-24-11(*)20031020-3411(*)100410214439(*)-501510224439(*)-60262040-5411(*)10074050-5411(*)400820418439(*)-501920428439(*)-6021040519439(*)-15(-25)3(1)1140529439(*)-16(-26)-3(2)125090-10411(*)3001360901142-7(*)30200901470901142-7(*)30-2009015101120239(*)10016101220139(*)1001710130139(*)-50018202121239(*)10019202221139(*)1002020230139(*)20021506022439(*)10022507022439(*)1002360700439(*)1002460620039(*)100注:括号内的数值为KIND=3、4、5时的填法。由于中心(偏心)受力及端部约束与端部连接情况、杆件规格及长度以及螺栓数量等有关,故本例M值用*表示,没例举具体数值。以下解释的M值为KIND=1或2时的填法。 第1行为横担上平面主材(吊杆)。该杆两端节点号JB10,JE30;统材号(作满应力设计)N1表示要求选用高强钢材,因其余杆件统材号均不等于1,故该统材号就只具有指定材质作用;对称杆件信息IS4,要求生成11-31、12-30和13-31三根杆件,即该行同时输入4根杆件;杆件类型TYP1,表示端部采用单面连接方式;M1,表示工作条件系数1.0,但由于TYPE已填为1,故对该杆而言,填入的M已不起作用,程序将根据TYPE1自行确定其工作条件系数,详见前面有关填法的说明;L21,表示考虑该杆沿平行轴失稳,且计算长度等于倍杆长;L10,表示不考虑该杆沿最小轴失稳的情况;SMC0表示无需考虑同时受压情况;第3行为头部主材。JB10,JB20;N-3,与第一行统材号具有同样作用,若要求选用普通钢材当然可填成;IS4,表示该行同时输入四根杆件,程序会自动生成1121、1222和1323三根杆件;TYPE1,表示为双面连接主材;M,表示工作条件系数取1.0;L11,表示杆件沿最小轴失稳时的计算长度等于杆长;L20,表示不考虑绕平行轴失稳情况。第6行和第7行为身部主材,两杆具有相同的统材号5,表明要求为这两根杆件选用同一规格的高强钢材(N0)。第7行杆件L14,表示杆件沿最小轴失稳,计算长度等于杆长的。第8行和第9行分别输入身部第一段的正面和侧面斜材。两杆统材号均为8,表示要求要为这两杆选用同一规格普通钢材(N);两杆TYPE3,表示为普通拉压斜材;m9,表示工作条件系数取0.9;第8行L1-5,第9行L1-6,分别表示取杆件交点到40号节点间距离作为计算长度(因交点至20号节点距离较小);第8行SMC=1,表示要求程序考虑该行输入的4根杆件中互为左右对称的两对杆件20-41和21-40、22-43和23-42的同时受压情况;第9行SMC2,表示考虑该行输入的4根杆件中互为前后对称的两对杆件20-42和22-40、21-43和23-41的同时受压情况。第10行和11行分别为身部第二段正面和侧面斜材。第10行L1=-15和第11行L1=-16,分别表示两杆绕最小轴失稳的计算长度取交点到距离较大端节点长度的1/2 ;第10行L2=-25和第11行L2=-26,为KIND=4、5时的填法分别表示两杆绕平行轴失稳的计算长度取交点到距离较大端节点长度的1.1倍(一般来讲L1和L2填其一即可,本例为说明不同规定故未将二者之一填0);第10行SMC=3与第11行SMC=-3相对应,表示要求考虑该两行输入的8根杆件中交于一点的8对杆件的同时受压情况。具体地说就是考虑交于40号节点的40-51和40-52、交于41号节点的41-50和41-53、交于42号节点的42-53和42-50、交于43号节节点的43-52和43-51、交于50号节点的41-50和42-50、交于51号节点的40-51和43-51、交于52号节点的43-52和40-52、交于53号节点的42-53和41-53这8对杆件的同时受压情况。SMC=1和SMC=2的意义同第8、9行。第13行和第14行分别为正面腿部斜材和侧面腿部斜材(TYP均为2)。-7,表示取工作条件系数为0.75;第13行SMC=20090和第14行SMC=-20090相对应,表示考虑该两行输入的8根杆件中交于一点(90号节点及其对称点)的4对杆件的同时受压情况,即60-90和70-90、60-91和71-91、62-92和70-92、62-93和71-93这4对杆件的同时受压;两根杆件SMC万位数2,对应SDGJ94-90第27页表5.3序号7所示图例(假定平连杆与斜材刚度比0.25)。计算长度增大系数1.2,程序内部已经考虑。4.8 补助材数据这段数据应有M20行,每行个整数,格式如下:J1J2SNI5I5I5I3其中:J1、J2为补助材两端节点号,其中至少应有一个比受力材端点的最大编号大。S百位数代表该补助材的选材信息,有以下三种填法:1填0,只按细长比要求选材;2填1,除按细长比要求外,尚应考虑承担J1端所在杆件内力的N。3填2,除按细长比要求外,尚应考虑承担J2端所在杆件内力的N。S拾位及个位数为该输入杆件所代表的一组补助材的根数,用来统计重量.N该补材承担的所支撑杆件内力的千分数,即:补助材受力所支撑杆件的最大压力N/1000注意:纯补助材在计算时不考虑杆件长系比的修正,如要求考虑就必须在受力材数据填写。例如,图14中的身部及头部补助材可填成如下9行。行号J1J2SN12010104021010102020420310501070208204103010802082051090110010825610501080807108011008082210202091020102220220第1行表明,补助材20-1010代表4根杆件(s=4),只考虑按限制细长比选材(S百位数0),此时当然N应填0。第2行表明,补助材1010-1020,代表4根杆件(S个位数4),除考虑限制细长比外,尚应考虑它承担1020端所在杆件20-30(S百位数2)最大压

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