无辐式摩天轮静动力分析

摘要

自第一座摩天轮在英国诞生以来，在世界范围内摩天轮的建造得到了长足的发展，各个国家相继建造多座具有代表性的摩天轮。近些年来，中国也相继建造了多座地标性的摩天轮。白浪河大桥将摩天轮和桥梁建造在一起，结构形式较为新颖，受力复杂。摩天轮轮盘采用的是编织网格结构，直径达到125米，建成后为目前世界直径最大的无辐式摩天轮。本文针对该摩天轮结构的变形和受力情况进行了全面的静、动力分析。
　　本文通过白浪河大桥摩天轮这一工程实例。利用有限元分析软件ANSYS建立该摩天轮结构有限元模型；为了达到设计的结构构型，先对摩天轮进行了形态分析；然后以形态分析为基础，根据设计条件确定结构所受恒荷载、活荷载以及风荷载的具体数值，通过对其进行静力分析，得到摩天轮各部分的应力和变形值；接着对结构进行了线性和非线性稳定性分析，得到其临界屈曲承载力，证明该摩天轮具有良好的整体稳定性；对摩天轮进行模态分析，得出其振动特性，如周期、频率、振型等，为后面的动力学分析打下了基础；然后利用反应谱法和时程分析法对摩天轮进行地震作用下的动态响应分析，通过考虑X、Y两个水平方向上的地震作用，得到了摩天轮的变形和应力情况。通过这两种方法，可以得出摩天轮具有较好抗震性能的结论，分析结果也为工程设计提供了理论上的依据。最后，还提出了该摩天轮分析尚且需要考虑的问题。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 摩天轮的发展

1.3 无辐式摩天轮国内外研究现状

1.4 本文的工程背景

1.5 研究的主要工作

第二章 无辐式摩天轮模型的建立

2.1 ANSYS软件简介

2.2 杆系结构有限元基本理论

2.3 无辐式摩天轮有限元模型

2.4 本章小结

第三章 无辐式摩天轮静力分析

3.1 荷载与荷载组合

3.2计算结果与分析

3.3 本章小结

第四章 无辐式摩天轮稳定性分析

4.1 基本理论

4.2 特征值屈曲分析

4.3 非线性屈曲分析

4.4 本章小结

第五章 无辐式摩天轮模态分析

5.1 模态分析的理论基础

5.2 模态分析的基本过程

5.3 分析结果

5.4 本章小结

第六章 无辐式摩天轮地震反应分析

6.1 地震反应分析

6.2 反应谱法

6.3 时程分析法

6.4 结果比较分析

6.5 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果

致谢