STAAD．Pro软件在通信铁塔设计中的应用.pdfVIP

石油天然气学报 (江汉石油学院学报)2014年8月第36卷 第8期 JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Aug．2014Vol，36No．8 STAAD．Pro软件在通信铁塔设计中的应用 王国兴，任文明，何伟 (中国石油天然气管道工程有限公司，河北廊坊065000) 方芳 (中国石油天然气管道局国际事业部，河北廊坊065000) [摘要]根据 STAAD．Pro软件的特点，结合通信铁塔设计的需要，简要介绍 了STAAD．Pro软件在通信 铁塔设计过程中从模型建立、荷载输入、参数设置、结构设计等具体 问题的解决办法，论述如何应用该 软件对高耸结构进行 内力分析和结构设计，旨在为类似管道工程 中的通信铁塔设计提供借鉴和参考 。 [关键词]STAAD．Pro软件；高耸结构；荷载输入；结构分析；结构设计；管道工程 [中图分类号]TE978 [文献标志码]A [文章编号]1000—9752(2014)08—0308—04 通信铁塔是一种应用广泛的高耸结构，铁塔结构 内力分析一般按空间桁架法进行整体分析。作为典 型的钢结构形式之一 ，随着三维建模设计软件被广泛应用于结构工程领域 ，它为结构建模的精度和结构 内力分析的准确性等方面提供了强有力支持 ，可以最大限度地模拟结构的实际状况 ，使得计算结果更趋 合理。笔者结合某管道工程通信铁塔的设计实例 ，应用 STAAD．Pro软件对铁塔进行模型建立 、内力分 析 、并进行规范检验。 l STAAD．Pro软件概述 STAAD．Pro软件是一款基于三维有 限元的结构分析与设计软件，它包括图形用户接 口、分析引擎 和图形化结果显示三部分 。该软件内部提供了多种语言和数十种规范 ，提供 了各种材料和截面、各种类 型的结构单元用于结构设计 。结构工程师可借助其便捷的建模环境、高级的分析功能及流畅的数据协同 功能对任何类型的结构进行分析与设计。 STAAD．Pro软件已经应用于各个设计领域 ，可进行空间网壳、变电构架和输电铁塔 、大型钢结构 厂房等建 、构筑物的设计 。在 内力分析和结构设计方面有其独特的优势 ：①高度灵活的建模环境 ；②应 用广泛的设计代码 ；③数据互用性的开放式体系结构；④功能最强大、可自定义 的计算报告。 2 工程概述 某管道工程拟建一座通信铁塔 ，用于安装微波天线和 VHF天线 。塔高 60m，塔上准备安装一面直 径为 3m的微波天线，在塔高 55m处设置一个休息平台，塔脚 的根开为 10m×10m，塔身构件全部采用 角钢连接 。荷载 ：基本风压 0．5kN／m。；微波天线重量 400kg；平 台重量 1000kg。 该类通信铁塔属于高耸结构，风荷载为主导荷载作用 ，在进行结构设计时，主要 的技术特点和 难点有 ： 1)模型与实体之间的符合度，会对内力分析结果产生很大影响。若模型不能有效模拟实体结构， 则不能准确地计算杆件内力和应变 ，易造成安全隐患。 2)风荷载对整个结构的影响。风荷载计算值的准确性 ，以及加载到模型 中的精确度决定 了铁塔本 身及杆件 的尺寸 ，对结构材料和工程成本有很大影响。 [收稿日期]2014—07—12 [作者简介]王国兴O981一)，男，2003年西安建毓科技大学毕业，工程师，现主要从事结构设计工作。 第 36卷第 8期 王国兴 等 ：STAAD．Pro软件在通信铁塔设计中的应用 3)结构设计参数的设置 。设计参数的微小差别会对构件的设计结果造成巨大偏差 ，影响结构本身 的设计结果。 3 模型建立 60m高的通信铁塔模型是一个复杂的空间桁架结构 ，模型为 由梁单元组成 的杆系结构，各杆件之 间相互连接和交叉 。它由上百根杆件组成 ，不同的塔段之间均为平滑的弧度过度 。目前 ，国内进行通信 铁塔设计的主要软件有 ：① 同济大学高耸结构教研室 自主开发软件 MWT2．0；② 同济大学开发软件 3D3S钢与 空间结 构设计 系统 ；③ 美 国 Bentley公 司的软件 STAAD．Pro。该 次研 究主要 利用 STAAD．Pro软件进行通信铁塔设计 。 STAAD．Pro软件在模型建立方面有以下特点o： ． 1)