This is due to the fact that in pri

This is due to the fact that in principle, the rigid
Marcel Isandro R. de Oliveira et al
188 / Vol. XXIX, No. 2, April-June 2007 ABCM
connections adopted in this strategy can lead to some disturbing
and/or spurious effects, especially when the tower critical buckling
loads are considered.
Based on an extensive parametric investigation, a modelling
strategy combining three-dimensional beam and truss finite
elements was proposed. In this methodology the main structure uses
3D beam elements, while the bracing system utilises truss finite
elements. This method models the structure as a static determined
system discarding the need for dummy bars present in the traditional
analysis. The adoption of truss finite elements in the bracing system
is explained by two main reasons: a single bolt indicating a hinged
behaviour usually makes the bracing system connections to the main
structural system. Additionally, the low flexure stiffness values,
associated with the bracing elements, imply that no significant
moments will be present or transmitted to these structural members.
The use of these two types of 3D finite elements (beam and
truss) also eliminates the spurious mechanisms found in the
traditional design strategy, disregarding the need for the previously
mentioned dummy bars. The authors believe, based on the
performed parametric investigations, (Silva et al, 2000, 2002 and
2005), that this mixed modelling strategy can produce more realistic
and trustworthy results in respect to the static and dynamic
structural analysis, as well as to the tower critical load assessment.
The proposed computational model, developed for the steel tower
static and dynamic analysis, adopted the usual mesh refinement
techniques present in finite element method simulations
implemented in the ANSYS program (ANSYS, 1998). In this
computational model, the main structure was represented by threedimensional
beam elements where flexural and torsion effects are
considered or truss elements having a uniaxial tension-only (or
compression-only) element. The prestressed cables were simulated
by spar elements, see Fig. 3.
The ANSYS beam element BEAM44 (ANSYS, 1998), Fig. 3, is
a uniaxial element with tension, compression, torsion, and bending
capabilities. The element has six degrees of freedom at each node:
translations in the nodal x, y, and z directions and rotations about
the nodal x, y, and z-axes. The ANSYS spar element LINK10
(ANSYS, 1998), Fig. 3, is a 3-D element having the unique feature
of a bilinear stiffness matrix resulting in a uniaxial tension-only (or
compression-only) element. With the tension-only option, the
stiffness is removed if the element goes into compression
(simulating a slack cable or slack chain condition). This feature is
useful for static guy-wire applications where the entire guy wire is
modelled with a single element.
Static Analysis
Table 1 present linear static analysis results for the investigated
guyed towers (50m, 70m and 90m high), according to the three
earlier mentioned structural models. Maximum values of stresses
and horizontal displacements are presented and compared.
The acting loads considered in the present analysis where selfweight
and two wind load cases. In theses cases the horizontal wind
loads were applied perpendicular and diagonal to the towers face.
The horizontal wind loads were calculated according to the
procedures described on the Brazilian code NBR 6123 (NBR 6123,
1988) and applied to the guyed tower nodes.
The prestress cable loads at the lateral anchoring foundation
region are normally defined as 10% of the cable nominal strength
capacity. It is relevant to observe that prestress cable load values
situated between limits of 8% and 15% are allowed by the Canadian
Standard (CSA S37-94, 1994). The present analysis adopted values
approximately equal to 14%. 13% and 11% for the prestress cable
loads of the towers with 50m 70m and 90m height, respectively
(Menin, 2002).
The largest differences between the maximum stress values
obtained for the simple truss model (Strategy I) and for combined
beam and truss element model (Strategy III) are 76.5% (50m high
tower), 83.1% (70m high tower) and 79.9% (90m high tower) when
compared to the values obtained from the third modelling. When a
quantitative analysis of the data was performed it was possible to
confirm that the maximum stress values were significantly modified,
for the three investigated towers, Table 1. The maximum stress
points are depicted in Fig. 4 for the mixed beam and truss element
model considering the perpendicular wind load case. The maximum
stresses, caused mainly by bending effects, were associated, in all
cases studied, to the towers base members.

Kết quả (Việt) 1:

Điều này là do thực tế rằng nguyên tắc tại, các cứng nhắcMarcel Isandro R. de Oliveira et al188 / vol. XXIX, No. 2, Tháng tư-tháng sáu 2007 ABCMkết nối thông qua trong chiến lược này có thể dẫn đến một số lo ngạivà/hoặc hiệu ứng giả mạo, đặc biệt là khi sự oằn quan trọng tháptải được coi là.Dựa trên một cuộc điều tra tham số mở rộng, một mô hìnhchiến lược kết hợp ba chiều chùm và giàn hữu hạnyếu tố được đề xuất. Trong phương pháp này sử dụng cấu trúc chính3D chùm yếu tố, trong khi sử dụng hệ thống lẽo giàn hữu hạnyếu tố. Phương pháp này mô hình cấu trúc như một tĩnh xác địnhHệ thống discarding sự cần thiết cho giả thanh trình bày trong các truyền thốngphân tích. Việc áp dụng các phần tử hữu hạn giàn trong hệ thống lẽođược giải thích bởi hai lý do chính: một tia duy nhất cho thấy một giànhành vi thường làm cho các kết nối hệ thống lẽo để chínhcấu trúc hệ thống. Ngoài ra, các giá trị độ cứng thấp cong,liên kết với các yếu tố lẽo, ngụ ý rằng không quan trọngnhững khoảnh khắc sẽ được hiện nay hoặc truyền cho các thành viên cấu trúc.Việc sử dụng các loại hai yếu tố hữu hạn 3D (chùm vàgiàn) cũng giúp loại bỏ các cơ chế giả mạo tìm thấy trong cácchiến lược truyền thống thiết kế, bỏ qua sự cần thiết cho các trước đóđề cập đến giả thanh. Các tác giả cho rằng, dựa trên cácthực hiện điều tra tham số, (Silva và ctv, 2000, 2002 và2005), điều này pha trộn mô hình chiến lược có thể sản xuất thực tế hơnvà các kết quả đáng tin cậy trong quan đến tĩnh và năng độngphân tích cấu trúc, cũng như tháp quan trọng tải đánh giá.Các mô hình tính toán được đề xuất, được phát triển cho tháp théptĩnh và năng động phân tích, thông qua sàng lọc lưới thông thườngkỹ thuật trình bày trong phần tử hữu hạn phương pháp mô phỏngthực hiện trong chương trình ANSYS (ANSYS, 1998). Trong điều nàyMô hình tính toán, cấu trúc chính được đại diện bởi threedimensionalchùm yếu tố trong trường hợp flexural và xoắn tác dụngxem xét hoặc trói yếu tố có một trục chỉ có căng thẳng (hoặcyếu tố nén-chỉ). Các loại cáp dự ứng lực được mô phỏngbởi yếu tố spar, xem hình 3.ANSYS các chùm yếu tố BEAM44 (ANSYS, 1998), hình 3, làmột yếu tố trục với căng thẳng, nén, xoắn, và uốnkhả năng. Các yếu tố có sáu bậc tự do tại mỗi nút:bản dịch trong nút x, y, và z hướng và các phép quay vềnút x, y, và z-axes. Các yếu tố spar ANSYS LINK10(ANSYS, 1998), Hình 3, là một yếu tố 3-D có các tính năng độc đáocủa một ma trận cứng bilinear dẫn đến một trục chỉ có căng thẳng (hoặcyếu tố nén-chỉ). Với các tùy chọn chỉ có căng thẳng, cácđộ cứng loại bỏ các yếu tố đi vào nén(mô phỏng một cáp slack hoặc điều kiện slack chuỗi). Tính năng nàyhữu ích cho các ứng dụng tĩnh guy-dây dây toàn bộ Anh chàng đó ở đâuMô hình với một yếu tố duy nhất.Tĩnh phân tíchBảng 1 hiện nay phân tích tĩnh tuyến tính kết quả cho các tracông tháp (50m, 70m và cao 90m), theo batrước đó đã đề cập về cấu trúc các mô hình. Tối đa giá trị của căng thẳngvà ngang displacements được trình bày và so sánh.Tải hành động được coi là trong các phân tích hiện tại nơi selfweightvà hai gió trường hợp tải. Trong đề tài trường hợp gió ngangtải đã được áp dụng vuông góc và chéo vào mặt tháp.Tải gió ngang được tính theo cácthủ tục được mô tả trên mã Brazil NBR 6123 (NBR 6123,1988) và áp dụng cho các nút công tháp.Tải về prestress cáp tại Quỹ neo đậu bênkhu vực bình thường được định nghĩa là 10% của sức mạnh danh nghĩa cápnăng lực. Nó là có liên quan đến quan sát rằng cáp prestress tải giá trịnằm giữa các giới hạn của 8% và 15% được phép bởi CanadaTiêu chuẩn (CSA S37-94, 1994). Các giá trị được thông qua phân tích hiện tạikhoảng tương đương với 14%. 13% và 11% cho cáp prestresstải của các tòa nhà cao với 50m 70m và chiều cao 90m, tương ứng(Menin, 2002).Sự khác biệt lớn nhất giữa các giá trị tối đa căng thẳngthu được cho các mô hình đơn giản giàn (chiến lược tôi) và cho kết hợpMô hình nguyên tố chùm và giàn (chiến lược III) là 76,5% (50m caotháp), 83,1% (70 m cao tháp) và 79.9% (90 m cao tháp) khiso với các giá trị thu được từ các mô hình thứ ba. Khi mộtphân tích định lượng của các dữ liệu được thực hiện nó đã có thểxác nhận rằng các giá trị tối đa căng thẳng được đáng kể cải,cho ba điều tra towers, bảng 1. Sự căng thẳng tối đađiểm được mô tả trong hình 4 cho hỗn hợp chùm và yếu tố giànMô hình xem xét trường hợp tải vuông góc Gió. Tối đacăng thẳng, gây ra chủ yếu là do hiệu ứng, được liên kết, trong tất cảtrường hợp nghiên cứu, cho các thành viên cơ sở của tháp.

Kết quả (Việt) 2:

Điều này là do thực tế rằng về nguyên tắc, cứng nhắc
Marcel Isandro R. de Oliveira et al
188 / Vol. XXIX, số 2, tháng tư-tháng 6 năm 2007 ABCM
kết nối thông qua trong chiến lược này có thể dẫn đến một số lo ngại
hiệu ứng và / hoặc giả, đặc biệt là khi tháp oằn trọng
tải đang xem xét.
Dựa trên một cuộc điều tra tham số mở rộng, một mô hình
chiến lược kết hợp ba chùm chiều và giàn hữu hạn
các yếu tố đã được đề xuất. Trong phương pháp này, các cơ cấu chính sử dụng
3D yếu tố chùm, trong khi hệ thống giằng sử dụng giàn hữu hạn
phần tử. Phương pháp này mô hình cấu trúc như một quyết tâm tĩnh
hệ thống loại bỏ sự cần thiết cho các quán ăn giả hiện diện trong các truyền thống
phân tích. Việc áp dụng các giàn phần tử hữu hạn trong hệ thống giằng
được giải thích bởi hai lý do chính: một tia duy nhất chỉ ra một bản lề
hành vi thường làm cho các kết nối hệ thống giằng vào chính
hệ thống kết cấu. Ngoài ra, các giá trị uốn độ cứng thấp,
kết hợp với các yếu tố giằng, ngụ ý rằng không quan trọng
những khoảnh khắc sẽ có mặt hoặc chuyển đến các thành phần cấu trúc.
Việc sử dụng hai loại 3D phần tử hữu hạn (beam và
kèo) cũng giúp loại bỏ các cơ chế giả tìm thấy trong
chiến lược thiết kế truyền thống, bất chấp nhu cầu trước đó
thanh giả đề cập. Các tác giả tin rằng, dựa trên
điều tra tham số thực hiện, (Silva et al, 2000, 2002 và
2005), cho rằng chiến lược mô hình hỗn hợp này có thể sản xuất thực tế hơn
kết quả và đáng tin cậy đối với các tĩnh và động
phân tích cấu trúc, cũng như để các tháp đánh giá tải trọng.
Các mô hình tính toán đề xuất, phát triển cho các tháp thép
phân tích tĩnh và năng động, thông qua các lưới sàng lọc thông thường
các kỹ thuật hiện tại hữu hạn mô phỏng phương pháp phần tử
thực hiện trong chương trình ANSYS (ANSYS, 1998). Trong
mô hình tính toán, cấu trúc chính đã được đại diện bởi threedimensional
yếu tố chùm nơi chịu uốn và xoắn tác dụng được
coi là yếu tố hoặc giàn có một sự căng thẳng chỉ (hoặc một trục
nén-only) phần tử. Các loại cáp dự ứng lực được mô phỏng
bởi các yếu tố spar, xem hình. 3.
Các tia tử ANSYS BEAM44 (ANSYS, 1998), hình. 3, là
một yếu tố đơn trục với sức căng, nén, xoắn, uốn và
khả năng. Các yếu tố có sáu bậc tự do ở mỗi nút:
dịch trong x, y, z và hướng nút và quay về
các nút x, y, và z-trục. Các yếu tố ANSYS spar LINK10
(ANSYS, 1998), hình. 3, là một yếu tố 3-D có các tính năng độc đáo
của một ma trận độ cứng Bilinear dẫn đến một sự căng thẳng chỉ (hoặc một trục
nén-only) phần tử. Với tùy chọn căng thẳng duy nhất,
độ cứng được loại bỏ nếu phần tử đi vào nén
(mô phỏng một tình trạng dây cáp chùng chùng). Tính năng này
hữu ích cho các ứng dụng guy-wire tĩnh, nơi toàn bộ dây guy là
mô hình với một yếu tố duy nhất.
Phân tích tĩnh
Bảng 1 hiện kết quả phân tích tĩnh tuyến tính cho các điều tra
tháp guyed (50m, 70m và 90m cao), theo ba
trước mô hình cấu trúc được đề cập. Giá trị tối đa của ứng suất
và chuyển vị ngang được trình bày và so sánh.
Các tải diễn xuất xem xét trong phân tích hiện tại nơi selfweight
và hai trường hợp tải trọng gió. Trong luận án trường hợp gió ngang
tải đã được áp dụng vuông góc và đường chéo để các tháp phải đối mặt.
Các tải trọng gió ngang được tính theo các
thủ tục được mô tả trên mã NBR Brazil 6123 (NBR 6123,
1988) và áp dụng cho các nút tháp guyed.
Các ứng suất trước tải cáp tại các nền tảng neo bên
khu vực thường được xác định là 10% sức mạnh của cáp danh nghĩa
công suất. Nó thích hợp với quan sát rằng các giá trị tải cáp ứng suất trước
nằm giữa giới hạn là 8% và 15% được cho phép của Canada
Standard (CSA S37-94, 1994). Phân tích hiện nay thông qua các giá trị
xấp xỉ 14%. 13% và 11% đối với cáp ứng suất trước
vô số những tháp 50m 70m và chiều cao 90m, tương ứng
(Měnín, 2002).
Sự khác biệt lớn nhất giữa các giá trị ứng suất lớn nhất
thu được đối với mô hình giàn đơn giản (Chiến lược I) và cho kết hợp
chùm và mô hình phần tử giàn (Chiến lược III) là 76,5% (cao 50m
tháp), 83,1% (70m tháp cao) và 79,9% (90m tháp cao) khi
so sánh với các giá trị thu được từ các mô hình thứ ba. Khi một
phân tích định lượng số liệu được thực hiện nó đã có thể
xác nhận rằng các giá trị ứng suất lớn nhất đã được sửa đổi đáng kể,
trong ba tháp điều tra, Bảng 1. Sự căng thẳng tối đa
điểm được mô tả trong hình. 4 cho dầm và giàn yếu tố hỗn hợp
mô hình xem xét các trường hợp tải trọng gió vuông góc. Tối đa
căng thẳng, chủ yếu gây ra bởi hiệu ứng uốn, có liên quan, trong tất cả các
trường hợp nghiên cứu, cho các thành viên tháp cơ sở.