小型屋顶观览车有限元分析研究
2021-08-14张雅文
中国设备工程 2021年15期
张雅文
(中国煤炭科工集团上海有限公司,上海 200030)
观览车类游艺机是目前国内最高的大型游乐设施,是发达工业社会中美学与技术的结合产物,兼具了高层建筑和游乐设施的身份,既是游乐园的标志设备,也常常作为城市地标美化城市的天际线。区别于传统地面建造观览车结构,建立在建筑屋顶的观览车结构在建筑结构设计、观览车选型与计算、主体制造与安装方面均需要更高的设计要求,特别是在建筑与观览车相互作用领域。本文根据某小型屋顶观览车工程实例建立Midas Gen 有限元模型,通过极限风荷载、地震荷载、温度荷载、雪荷载等多种工况下有限元分析研究观览车的结构响应,归纳出屋顶小型观览车应对不同载荷的敏感程度,为该类结构设计提供参考。
1 小型屋顶观览车模型
某小型屋顶观览车建于27m 高的建筑顶部,采用双边刚性立架支承体系、柔性轮辐、刚性支撑梁及滚道组合结构,共有15 个轿厢。观览车高度为29.8m,最高点高度为56.8m,主体结构全部采用Q355 钢材。图1 给出了观览车整体结构平面图。

图1 观览车结构平面与立面图
观览车驱动滚道直径为22.95m,转盘外环为轿厢支撑架,采用三角形断面钢管结构。滚道盘与主轴轴承通过5 根支撑梁和20 根径向布置的预应力轮辐索相连接。立架采用双边四立柱,作为轮盘的支撑结构传递轮盘水平与竖向荷载,并通过底部立柱将荷载传递至建筑基础。轮盘的驱动系统布置于单侧单根立柱边腿底侧靠近驱动滚道处,驱动系统对轮盘提供顺轮盘向约束。……
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