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 nhắc
Marcel Isandro R. de Oliveira et al
188 / Vol. XXIX, No. 2, Tháng tư-tháng sáu 2007 ABCM
kết nối thông qua trong chiến lược này có thể dẫn đến một số lo ngại
và / hoặc hiệu ứng giả mạo, đặc biệt là khi sự oằn quan trọng tháp
tải được coi là.
dựa trên một cuộc điều tra tham số mở rộng, một mô hình
chiến lược kết hợp ba chiều chùm và giàn hữu hạn
yếu tố được đề xuất. Trong phương pháp này cấu trúc chính sử dụng
3D chùm yếu tố, trong khi sử dụng hệ thống lẽo giàn hữu hạn
yếu tố. Phương pháp này mô hình cấu trúc như một tĩnh xác định
hệ thống discarding sự cần thiết cho giả thanh trình bày trong các truyền thống
phân tích. Việc áp dụng các phần tử hữu hạn giàn trong hệ thống lẽo
được giải thích bởi hai lý do chính: một tia duy nhất cho thấy một giàn
hành vi thường làm cho các kết nối hệ thống lẽo để chính
cấu trúc hệ thống. Ngoài ra, các giá trị độ cứng thấp cong,
liên kết với các yếu tố lẽo, ngụ ý rằng không đáng kể
khoảnh khắc sẽ được hiện nay hoặc truyền để các thành viên cấu trúc.
sử dụng hai loại yếu tố hữu hạn 3D (chùm và
giàn) cũng giúp loại bỏ các cơ chế giả mạo tìm thấy trong các
chiến lược thiết kế truyền thống, bỏ qua sự cần thiết cho các trước đó
đề cập đến giả thanh. Các tác giả cho rằng, dựa trên các
thực hiện điều tra tham số, (Silva và ctv, 2000, 2002 và
2005), rằng điều này pha trộn mô hình chiến lược có thể sản xuất thực tế hơn
và các kết quả đáng tin cậy trong quan đến tĩnh và năng động
phân tích cấu trúc, cũng như tháp quan trọng tải đánh giá.
các mô hình tính toán được đề xuất, được phát triển cho tháp thép
tĩnh và năng động phân tích, thông qua sàng lọc thông thường lưới
kỹ thuật trình bày trong phần tử hữu hạn phương pháp mô phỏng
thực hiện trong chương trình ANSYS (ANSYS, 1998). Trong này
tính toán mô hình, cấu trúc chính được đại diện bởi threedimensional
chùm yếu tố trong trường hợp flexural và xoắn tác dụng
coi là hoặc trói yếu tố có một trục chỉ có căng thẳng (hoặc
chỉ nén) nguyên tố. Các loại cáp dự ứng lực được mô phỏng
bởi yếu tố spar, xem hình 3.
The ANSYS chùm yếu tố BEAM44 (ANSYS, 1998), hình 3, là
một yếu tố trục với căng thẳng, nén, xoắn, và uốn
khả 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 về
nút x, y, và z-axes. Các ANSYS đấu yếu tố LINK10
(ANSYS, 1998), hình 3, là một yếu tố 3-D có các tính năng độc đáo
của ma trận cứng bilinear dẫn đến một trục chỉ có căng thẳng (hoặc
chỉ nén) nguyên tố. Với các tùy chọn chỉ có căng thẳng, các
độ cứng loại bỏ các yếu tố đi vào nén
(mô phỏng một cáp slack hoặc điều kiện slack chuỗi). Tính năng này là
hữu ích cho các ứng dụng tĩnh guy-dây dây toàn bộ Anh chàng đó ở đâu
mô hình với một yếu tố duy nhất
tĩnh phân tích
bảng 1 trình bày kết quả phân tích tĩnh tuyến tính cho các tra
công tháp (50m, 70m và cao 90m), theo ba
trước đó đã đề cập về cấu trúc các mô hình. Tối đa giá trị của căng thẳng
và ngang displacements được trình bày và so sánh.
tải hành động được coi là trong các phân tích hiện tại nơi selfweight
và hai gió trường hợp tải. Trong đề tài trường hợp gió ngang
tải đã được áp dụng vuông góc và chéo cho các tháp mặt.
tải gió ngang được tính theo các
thủ tục được mô tả trên Brazil mã NBR 6123 (NBR 6123,
1988) và áp dụng cho nút công tháp.
cáp prestress tải tại bên thả neo quỹ
vùng thường được định nghĩa là 10% của sức mạnh danh nghĩa cáp
công suất. Nó là có liên quan đến quan sát rằng cáp prestress tải giá trị
nằm giữa các giới hạn của 8% và 15% được phép bởi Canada
tiêu chuẩn (CSA S37-94, 1994). Phân tích hiện tại thông qua giá trị
khoảng tương đương với 14%. 13% và 11% cho cáp prestress
tải 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 thẳng
thu được cho các mô hình đơn giản giàn (chiến lược tôi) và cho kết hợp
chùm và giàn yếu tố mẫu (chiến lược III) là 76,5% (50 m cao
tháp), 83.1% (70m cao tháp) và 79.9% (90m cao tháp) khi
so với giá trị thu được từ các mô hình thứ ba. Khi một
phân tích định lượng của các dữ liệu được thực hiện nó đã có thể
xác nhận rằng các giá trị tối đa căng thẳng được đáng kể cải,
cho ba điều tra towers, bảng 1. Sự căng thẳng tối đa
điểm được mô tả trong hình 4 cho các yếu tố hỗn hợp chùm và giàn
Mô hình xem xét trường hợp tải vuông góc Gió. Tối đa
căng thẳng, gây ra chủ yếu là do hiệu ứng, được liên kết, trong tất cả
nghiên cứu trường hợp, để các thành viên cơ sở tháp.

Kết quả (Việt) 2:

Điều này là do thực tế là trong 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 quan trọng
tải được xem xét.
Dựa trên một cuộc điều tra tham số mở rộng, một mô hình
chiến lược kết hợp ba chiều chùm và giàn hữu hạn
các yếu tố đã được đề xuất. Trong phương pháp này, các cơ cấu chính sử dụng
các yếu tố 3D chùm, trong khi hệ thống giằng sử dụng giàn hữu hạn
yếu tố. Mô hình cấu trúc phương pháp này như một quyết tâm tĩnh
hệ thống loại bỏ sự cần thiết cho các quán ăn giả xuất hiện trong 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 cho thấy một bản lề
hành vi thường làm cho các kết nối hệ thống thanh giằng cho chính
hệ thống kết cấu. Ngoài ra, các giá trị độ cứng uốn thấp,
kết hợp với các yếu tố giằng, có nghĩa là không quan trọng
những khoảnh khắc sẽ có mặt hoặc chuyển đến các thành viên cơ cấu.
Việc sử dụng hai loại 3D phần tử hữu hạn (chùm và
giàn) 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 thực hiện tham số, (Silva và cộng sự, 2000, 2002 và
2005), chiến lược mô hình hỗn hợp này có thể sản xuất thực tế hơn
kết quả và đáng tin cậy đối với các động và tĩnh
phân tích cấu trúc, cũng như các tháp đánh giá tải trọng.
Mô hình tính toán đề xuất, được phát triển cho các tháp thép
phân tích tĩnh và năng động, thông qua lưới sàng lọc thông thường
kỹ thuật hiện tại trong mô phỏng phương pháp phần tử hữu hạn
thực hiện trong chương trình ANSYS (ANSYS, 1998). Trong
mô hình tính toán, cấu trúc chính được đại diện bởi threedimensional
yếu tố chùm nơi uốn và xoắn hiệu ứng này được
xem là yếu tố hoặc giàn có một sự căng thẳng chỉ (hoặc trục
nén chỉ) phần tử. Các loại cáp dự ứng lực được mô phỏng
bởi các yếu tố spar, xem hình. 3.
Các tia yếu tố ANSYS BEAM44 (ANSYS, 1998), Hình. 3, là
một yếu tố trục với sự căng thẳng, nén, xoắn, uốn và
khả năng. Các yếu tố có sáu bậc tự do tại mỗi nút:
dịch trong x nút, y, z và hướng và quay về
x nút, y, z-trục. ANSYS yếu tố LINK10 spar
(ANSYS, 1998), Hình. 3, là một yếu tố 3-D có tính năng độc đáo
của một ma trận Bilinear cứng dẫn đến một sự căng thẳng chỉ (hoặc trục
nén chỉ) phần tử. Với các tùy chọn căng thẳng duy nhất,
độ cứng được loại bỏ nếu các yếu tố đi vào nén
(mô phỏng một cáp chùng hoặc điều kiện chuỗi chùng). Tính năng này
hữu ích cho các ứng dụng chàng dây tĩnh nơi mà toàn bộ dây chàng được
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 đó đề cập đến mô hình cấu trúc. Giá trị tối đa của ứng suất
và chuyển vị ngang được trình bày và so sánh.
Các tải diễn xuất được xem xét trong phân tích hiện tại nơi selfweight
và hai trường hợp tải trọng gió. Trong đề tài các trường hợp gió ngang
tải trọng được áp dụng vuông góc và đường chéo để các tháp phải đối mặt.
Các tải trọng gió ngang được tính toán 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 hình cáp tại nền tảng neo đậu bên
khu vực thường được định nghĩa là 10% của cáp sức mạnh đáng kể
năng lực. Nó có liên quan đến quan sát rằng cáp ứng suất trước giá trị tải
nằm giữa giới hạn là 8% và 15% được cho phép của Canada
chuẩn (CSA S37-94, 1994). Phân tích hiện tại thông qua các giá trị
xấp xỉ 14%. 13% và 11% cho cáp ứng suất
tải trọng của các tòa nhà cao 50m với 70m và chiều cao 90m, tương ứng
(Menin, 2002).
Sự khác biệt lớn nhất giữa các giá trị ứng suất lớn nhất
thu được cho các 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 của dữ liệu được thực hiện nó đã có thể
xác nhận rằng các giá trị căng thẳng tối đa 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 chùm tia hỗn hợp và yếu tố dàn
mô hình xem xét các trường hợp tải trọng gió vuông góc. Tối đa
căng thẳng, chủ yếu là do hiệu ứng uốn cong, có liên quan, trong tất cả các
trường hợp nghiên cứu, cho các thành viên cơ sở tháp.