Menara Keluli Monopole Komunikasi – Analisis Prestasi Seismik
Pencegahan Kakisan untuk Struktur Menara Talian Penghantaran
September 26, 2026
1. Skop Penyelidikan dan Objektif Kejuruteraan
Tujuan kajian ini adalah untuk mengesahkan keselamatan struktur menara keluli monopole komunikasi biasa yang tertakluk kepada gerakan tanah seismik.. Monopol telekomunikasi yang mewakili telah dipilih sebagai objek kajian dan dikurangkan kepada idealisasi elemen terhingga yang sesuai melalui penyederhanaan struktur yang rasional. Merujuk kepada Intensiti 8 keperluan gempa bumi yang jarang berlaku yang dinyatakan dalam kod reka bentuk Cina yang berkenaan, prestasi seismik struktur telah dikira dan dinilai oleh tiga laluan pelengkap: kaedah analisis statik yang setara, kaedah spektrum tindak balas mod superposisi, dan kaedah sejarah masa tak linear. Keputusan yang diperoleh daripada tiga laluan pengiraan kemudiannya dibandingkan untuk mengenal pasti perbezaan antara pendekatan analisis, dan prestasi seismik keseluruhan monopole komunikasi telah dinilai melalui sintesis komprehensif tindak balas yang dikira.
Elemen pembawa beban utama komunikasi menara Monopole ialah tiub keluli julur tunggal yang besar di bahagian bawah dan kecil di bahagian atas, dengan keratan rentas yang berubah-ubah secara beransur-ansur. Kerana ketinggian struktur sangat melebihi diameternya, menara adalah bangunan tinggi klasik (langsing) struktur. Pada masa yang sama, nisbah diameter-kepada-ketebalan monopole menara komunikasi biasanya sangat besar, jadi strukturnya berkelakuan sebagai cangkerang berdinding nipis, dan anjakan sisi di bawah beban sisi seperti gempa bumi dan angin adalah ketara. Sebagai tambahan, kerana berat sendiri menara dan kepekatan jisim platform di bahagian atas, kesan P-Δ monopole komunikasi diucapkan dan tindak balas struktur adalah sangat tidak linear.
Disebabkan oleh kapasiti terhad meja gegaran simulasi gempa bumi domestik, ujian meja goyang prototaip skala penuh bagi monopol komunikasi tidak boleh dilaksanakan. Sebaliknya, Kod untuk Reka Bentuk Struktur Bertingkat Tinggi (GB 50135–2006), Kod untuk Reka Bentuk Bangunan Seismik (GB 50011–2010) dan Kod untuk Reka Bentuk Menara Keluli dan Struktur Tiang untuk Kejuruteraan Komunikasi Mudah Alih (YD/T 5131–2005) semua membenarkan prestasi seismik monopole komunikasi ditentukan oleh kaedah unsur terhingga. Oleh itu, dokumen ini mendokumenkan rantaian pengesahan berangka yang lengkap, daripada idealisasi geometri kepada kesimpulan pematuhan kod.
2. Sekilas Pandang Petunjuk Prestasi Utama
Parameter tajuk disatukan yang diekstrak daripada modal, statik, pengiraan spektrum tindak balas dan sejarah masa.
3. Penerangan Struktur Menara Monopole
Model monopole yang didokumenkan di sini mempunyai jumlah ketinggian aci menara sebanyak 40 m dan jisim lebih kurang 10.1 t. Menara ini diperbuat daripada keluli Q345; keratan rentas aci ialah poligon 12 sisi dan sambungan segmen adalah daripada soket (berteleskop) jenis. Badan menara dibahagikan dari atas ke bawah kepada lima segmen menara, setiap 8 m panjang.
4. Jadual Ketebalan Dinding Segmen demi Segmen
Ketebalan dinding monopole digredkan dalam lima langkah supaya kapasiti lenturan meningkat ke arah tapak, di mana momen lentur di bawah tindakan seismik sisi adalah paling besar. segmen 1 kepada 3 berkongsi satu 8 dinding mm, segmen 4 adalah menebal kepada 10 mm dan segmen 5, segmen asas, adalah menebal kepada 12 mm. Untuk tujuan pemodelan, tiub individu dianggap sebagai cengkerang keratan rentas berubah-ubah seragam dengan ketebalan yang sama dalam setiap segmen, yang konsisten dengan penyederhanaan kod yang dibenarkan untuk jenis struktur ini.
| Segmen | kedudukan | Negara (m) | Ketebalan dinding (mm) | Peranan Struktur |
|---|---|---|---|---|
| Segmen 1 | Top | 8 | 8 | Zon pemasangan antena, permintaan momen terendah |
| Segmen 2 | Atas-tengah | 8 | 8 | Rantau peralihan |
| Segmen 3 | Tengah | 8 | 8 | Pemindahan lenturan pertengahan ketinggian |
| Segmen 4 | Bawah-tengah | 8 | 10 | Peningkatan rintangan lenturan |
| Segmen 5 | Asas | 8 | 12 | Kawasan momen maksimum, zon pembukaan kabel suap |
5. Q345B Sifat Mekanikal Keluli
Selaras dengan Kod untuk reka bentuk struktur keluli, sifat mekanikal bahan yang diterima pakai untuk keluli Q345B dengan ketebalan plat tidak melebihi 16 mm diringkaskan dalam jadual di bawah. Nilai mengawal semakan kekuatan dan kesimpulan peringkat anjal yang dibuat pada akhir analisis ini.
| Harta Mekanikal | Nilai Reka Bentuk | Unit | Kebolehgunaan |
|---|---|---|---|
| Kekuatan tegangan (f) | 310 | MPa | t ≤ 16 mm |
| Kekuatan mampatan (f) | 310 | MPa | t ≤ 16 mm |
| Kekuatan lenturan (f) | 310 | MPa | t ≤ 16 mm |
| Kekuatan ricih (fv) | 180 | MPa | t ≤ 16 mm |
| Kekuatan galas akhir (terancang dan ketat) | 400 | MPa | t ≤ 16 mm |
Semakan penggunaan: tegasan pengiraan tertinggi di mana-mana dalam struktur ialah 142 MPa, iaitu 45.8% daripada 310 Kekuatan reka bentuk MPa Q345B. Oleh itu, struktur kekal selesa dalam julat anjal di bawah Intensiti 8 tindakan gempa bumi yang jarang berlaku.
6. Asas Kod Reka Bentuk dan Klausa Rujukan
Rantaian pengesahan berlabuh pada tiga piawaian kebangsaan. Setiap klausa yang disenaraikan di bawah telah digunakan untuk mewajarkan keputusan pemodelan tertentu, kombinasi beban atau kriteria penerimaan yang digunakan dalam analisis ini.
7. Idealisasi dan Statistik Model Elemen Terhingga
Model bahan isotropik digunakan untuk mewakili keluli monopole. Untuk mensimulasikan dengan lebih baik kelakuan struktur aci utama, komponen sampingan menara - penangkal petir, platform, tangga menara dan tali keselamatan - telah dipermudahkan sebagai unsur jisim bergumpal. Segmen menara disambungkan dengan soket, bebibir atau bolt dalaman, dan dimensi struktur dan ketebalan bahan bagi bahagian tiub individu adalah tidak sama; Oleh itu setiap satu dianggap sebagai tiub keratan rentas berubah-ubah seragam dengan ketebalan yang sama dalam segmen. Model lengkap telah didiskrisikan ke dalam 52,834 nod dan 50,147 elemen dengan saiz elemen minimum sebanyak 60 mm.
| Parameter Model | Kuantiti | Teguran |
|---|---|---|
| Jumlah nod | 52,834 | Termasuk titik lampiran jisim bergumpal |
| Jumlah elemen | 50,147 | Shell, unsur pepejal dan tegar |
| Saiz elemen minimum | 60 mm | Ditapis pada bukaan dan sambungan yang dikimpal |
| Idealisasi material | Isotropik | Q345B sepanjang |
| Komponen sampingan | Jisim bergumpal | Rod kilat, platform, tangga, tali keselamatan |
| Jalur frekuensi penyelesaian | 1 – 50 Hz | Pengekstrakan nilai eigen Lanczos |
8. Jenis Elemen dan Skim Pemodelan Sambungan
Ketepatan penilaian seismik monopole sangat bergantung pada cara sambungan yang dikimpal dan bersoket diwakili. Elemen plat dan cengkerang digunakan untuk segmen aci, pengeras bebibir asas, pengeras gelang dalam dan plat tetulang, manakala unsur pepejal digunakan untuk plat bebibir asas itu sendiri. Sambungan yang dikimpal kemudiannya diidealkan mengikut fungsi mekanikalnya, seperti jadual di bawah.
| sambungan / Komponen | Idealisasi | Rawatan Berangka |
|---|---|---|
| Segmen 5 kepada kimpalan bebibir asas | Nod kongsi (tali leher) | Kesinambungan anjakan penuh |
| Pengeras bebibir asas kepada segmen 5 dan bebibir | Nod kongsi (tali leher) | Kesinambungan anjakan penuh |
| Pengeras cincin dalam kepada segmen 5 | Nod kongsi (tali leher) | Kesinambungan anjakan penuh |
| Plat tetulang kepada segmen 5 | Unsur tegar | Gandingan kinematik |
| Soket segmen-ke-segmen | Sentuhan permukaan | Pekali geseran μ = 0.3 |
| Tempurung aci | plat / unsur cangkerang | 4-cangkang nod, bahagian tirus |
| Plat bebibir asas | Unsur pepejal | 3D pepejal, 30 ketebalan mm |
9. Syarat Sempadan dan Andaian Analisis
Sambungan antara monopole dan asasnya diandaikan telah disematkan. Pada setiap lokasi anchor-bolt dalam bebibir asas, darjah kebebasan translasi dalam X, Arah Y dan Z telah dihalang. Pangkalan menara itu diandaikan terletak di atas asas yang tegar; akibatnya, tiada analisis kedalaman benam anchor-bolt atau kapasiti tarik keluar dilakukan, dan kerosakan struktur yang timbul daripada penyelesaian asas atau pencairan tanah telah dikecualikan daripada skop.
| Perkara Andaian | Nilai / keadaan | Rasional Kejuruteraan |
|---|---|---|
| Keadaan sokongan asas | Disemat | Idealisasi julur |
| DOF dihalang pada bolt sauh | X, dan, Terjemahan Z | Digunakan pada setiap kedudukan bolt |
| Kekakuan asas | Tegar | Interaksi tanah-struktur dikecualikan |
| Pemeriksaan benam bolt anchor | Tidak dilaksanakan | Di luar skop penilaian superstruktur |
| Penyelesaian Yayasan / pencairan | Dikecualikan | Bahaya geoteknikal tidak dimodelkan |
| Nisbah redaman (spektrum dan statik) | 3% | Setiap amalan struktur keluli bertingkat tinggi |
10. Analisis Ciri Dinamik — Frekuensi Modal
Kaedah Lanczos digunakan untuk mengekstrak bentuk modal dan frekuensi modal monopole dalam julat frekuensi 1–50 Hz. Kerana struktur monopole adalah centrosymmetric, mod lentur simetri wujud dalam kedua-dua arah X dan Y, dan tingkah laku dinamik boleh dikurangkan kepada rasuk julur yang dipasang pada satu hujung dan bebas pada hujung yang lain. Frekuensi modal yang terhasil disenaraikan di bawah; empat mod lenturan pertama dalam arah X menentukan tandatangan dinamik asas menara.
11. Jisim Penyertaan Modal dan Kecukupan Kiraan Mod
Faktor penyertaan modal mod ditakrifkan sebagai hasil tambah setiap jisim terkumpul dan koordinat yang sepadan dalam mod itu, dibahagikan dengan jisim utama (jisim modal) daripada mod yang sama. Faktor penyertaan menyatakan berat mod dalam tindak balas keseluruhan, dan oleh itu mengukur sumbangan setiap frekuensi kepada tindak balas struktur dalam arah tertentu. Menurut FEMA 365, jisim penyertaan modal mesti sampai 90% daripada jumlah jisim struktur. Jisim penyertaan terkumpul yang dikira di sini disenaraikan di bawah: enam mod pertama sudah menghampiri 90% daripada jumlah jisim, supaya gabungan enam mod adalah mencukupi untuk mewakili hasil superposisi mod lengkap untuk menara ini.
| Susunan Mod X-Arah | Misa Penyertaan Modal (t) | Jisim Kumulatif (t) | Peratusan Terkumpul daripada 10.1 t |
|---|---|---|---|
| 1mod st | 4.765 | 4.765 | 47.2% |
| 2mod nd | 2.147 | 6.912 | 68.4% |
| 3mod rd | 0.944 | 7.856 | 77.8% |
| 4mod ke | 0.539 | 8.395 | 83.1% |
| 5mod ke | 0.332 | 8.727 | 86.4% |
| 6mod ke | 0.209 | 8.936 | ≈88.5% (dekat 90%) |
kesimpulan: enam mod pertama menangkap kira-kira 90% daripada jumlah jisim struktur, memuaskan FEMA 365 kriteria penyertaan. Oleh itu, gabungan enam mod digunakan untuk pengiraan spektrum tindak balas.
12. Ungkapan Keadaan Had Tertinggi dan Faktor Separa
Fasal 3.0.7 GB 50135–2006 mentakrifkan ungkapan keadaan had muktamad untuk digunakan dalam reka bentuk struktur bertingkat tinggi. Bentuk umum yang digunakan dalam analisis ini ialah:
γG·SGE + γEh·SEhk + γEv·SEvk + ψwE·γw·Swk ≤ R / γRE
Dalam ungkapan ini γG adalah faktor separa untuk beban kekal; cEh dan γEv ialah faktor separa bagi tindakan seismik mendatar dan menegak masing-masing; cw adalah faktor separa untuk beban angin, diambil sebagai 1.4; SPRU ialah kesan nilai perwakilan beban graviti; SMungkin ialah kesan nilai ciri tindakan seismik mendatar; SEvk ialah kesan nilai ciri tindakan seismik menegak; Sminggu adalah kesan nilai ciri beban angin; hlmwE ialah faktor nilai gabungan untuk beban angin dalam kombinasi seismik asas, yang boleh diambil sebagai 0.2; R ialah rintangan; dan γRE ialah faktor pelarasan seismik bagi rintangan, diambil sebagai 1.0.
| Faktor | Simbol | Nilai Diterima | Penerangan |
|---|---|---|---|
| Faktor beban kekal | cG | 1.2 | Graviti dan berat diri |
| Faktor seismik mendatar | cEh | 1.3 | Tindakan gempa bumi mendatar |
| Faktor seismik menegak | cEv | 0.5 | Tindakan gempa menegak |
| Faktor beban angin | cw | 1.4 | Tindakan angin ciri |
| Faktor gabungan angin | hlmwE | 0.2 | Gabungan asas seismik |
| Pelarasan rintangan seismik | cRE | 1.0 | Digunakan pada rintangan struktur |
| Pekali pengaruh seismik | amaks | 0.9 | Intensiti 8 rare earthquake, Site Class IV, Group 3 |
13. Equivalent Static Analysis Results
In accordance with Clause 5.1.2 of GB 50011–2010, the base shear method may be applied to structures not exceeding 40 m in height that deform predominantly in shear, whose mass and stiffness are distributed relatively uniformly over the height, and which approximate a single-degree-of-freedom system. The damping ratio for the communication tower was taken as 0.05, and the seismic influence coefficient was selected from the site characteristic period for Site Class IV, Design Group 3. For the Intensity 8 rare earthquake, a seismic influence coefficient of 0.9 was adopted. Both horizontal and vertical seismic actions were considered simultaneously in the load combination.
| Segmen | Dagangan. Tekanan (MPa) | Location of Max. Tekanan | Dagangan. Pemindahan (mm) |
|---|---|---|---|
| Segmen 1 | 14 | Segmen 1 side wall | 348 |
| Segmen 2 | 31 | Segmen 2 side wall | 250 |
| Segmen 3 | 48 | Segmen 3 side wall | 149 |
| Segmen 4 | 53 | Segmen 4 side wall | 72 |
| Segmen 5 | 102 | Segmen 5 / reinforcement rib junction | 22 |
Analisis statik menunjukkan peningkatan tekanan monoton dari segmen atas (14 MPa) kepada segmen asas (102 MPa), konsisten dengan taburan momen julur. Anjakan berkurangan ke bawah dari 348 mm di bahagian atas segmen 1 kepada 22 mm pada segmen 5, yang mengesahkan bahawa kaedah ricih asas menangkap tindak balas ayunan global yang dikuasai mod pertama.
14. Keputusan Analisis Spektrum Tindak Balas Mod-Superposisi
In accordance with Clause 4.4.4 GB 50135–2006 dan Klausa 5.1.2 of GB 50011–2010, kaedah spektrum tindak balas mod superposisi boleh digunakan untuk mengira tindakan seismik pada struktur bertingkat tinggi. Kedua-dua kaedah spektrum tindak balas dan kaedah ricih asas tergolong dalam keluarga spektrum tindak balas kaedah dinamik: mereka menggunakan spektrum reka bentuk standard untuk mengambil kira tindak balas pecutan dinamik struktur yang disebabkan oleh pecutan tanah semasa gempa bumi, dan nyatakan hasilnya sebagai daya inersia seismik setara yang dikenakan pada struktur, dengan itu menukar masalah dinamik kepada masalah statik. Kaedah spektrum tindak balas menggabungkan tindak balas seismik struktur dalam mod yang berbeza, sedangkan kaedah ricih asas hanya mengambil kira asas (pertama) mod dan oleh itu merupakan pendekatan pengiraan yang dipermudahkan.
15. Analisis Sejarah Masa Tak Linear — Input Gerakan Tanah
Apabila kaedah sejarah masa diguna pakai, tidak kurang daripada dua set rekod pergerakan kuat sebenar dan satu set lengkung sejarah masa pecutan simulasi buatan hendaklah dipilih mengikut kategori tapak bangunan dan kumpulan gempa bumi reka bentuk.. sewajarnya, dua rekod gerakan kuat dan satu gelombang gempa bumi sintetik buatan telah dipilih untuk dipadankan dengan kategori tapak, dan pecutan puncak setiap rekod diskalakan secara buatan kepada 0.49 g, memenuhi keperluan pecutan puncak untuk Intensiti 8 analisis sejarah masa gempa bumi jarang berlaku dalam kod. Analisis sejarah masa tak linear kemudiannya digunakan untuk mengira tindakan seismik pada struktur, dengan sejarah masa pecutan gempa yang digunakan pada titik bolt tetap di dasar struktur.
| Tiada. | Jenis Tapak | Nama Gelombang Gempa | PGA Gempa Jarang (g) | Masa Puncak (s) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Tapak sederhana kaku | Pusat | 0.4 | 2.12 |
| 2 | Tapak tanah keras | Kobe | 0.4 | 8.52 |
| 3 | Tapak tanah lembut | Gelombang sintetik buatan | 0.4 | 11.80 |
16. Tindak Balas Struktur di bawah Pengujaan Gelombang Seismik
Jadual di bawah melaporkan tekanan maksimum, lokasi di mana tekanan maksimum itu berkembang, dan anjakan maksimum untuk setiap segmen menara di bawah setiap tiga gerakan tanah input. Tegasan puncak dalam ketiga-tiga kes berlaku di lokasi yang sama — bukaan kabel penyuap di bahagian bawah segmen 5 — yang menetapkan butiran ini sebagai pautan lemah yang mengawal struktur.
| ombak | Segmen | Dagangan. Tekanan (MPa) | Location of Max. Tekanan | Dagangan. Pemindahan (mm) |
|---|---|---|---|---|
| Pusat | Segmen 1 | 8 | Segmen 1 side wall | 250 |
| Segmen 2 | 15 | Segmen 2 side wall | 180 | |
| Segmen 3 | 22 | Segmen 3 side wall | 104 | |
| Segmen 4 | 23 | Segmen 4 side wall | 51 | |
| Segmen 5 | 112 | Pembukaan kabel suapan pada segmen 5 bawah | 16 | |
| Kobe | Segmen 1 | 5 | Segmen 1 side wall | 189 |
| Segmen 2 | 11 | Segmen 2 side wall | 131 | |
| Segmen 3 | 15 | Segmen 3 side wall | 131 | |
| Segmen 4 | 46 | Segmen 4 side wall | 38 | |
| Segmen 5 | 109 | Pembukaan kabel suapan pada segmen 5 bawah | 12 | |
| Sintetik buatan | Segmen 1 | 13 | Segmen 1 side wall | 278 |
| Segmen 2 | 32 | Segmen 2 side wall | 196 | |
| Segmen 3 | 58 | Segmen 3 side wall | 157 | |
| Segmen 4 | 79 | Segmen 4 side wall | 98 | |
| Segmen 5 | 124 | Pembukaan kabel suapan pada segmen 5 bawah | 24 |
17. Perbandingan Merentas Kaedah Tindak Balas Dikira
Tiga laluan analisis menghasilkan keputusan yang berbeza secara sistematik. Perbandingan di bawah menetapkan nilai tadbir bersebelahan supaya konservatisme relatif bagi setiap kaedah adalah telus. Kaedah spektrum tindak balas secara konsisten mengembalikan tegasan dan anjakan tertinggi, diikuti dengan kaedah ricih asas statik, manakala analisis sejarah masa tak linear mengembalikan nilai terendah kerana ia menangkap pelesapan tenaga yang dikaitkan dengan ketaklinearan geometri.
| Kuantiti Respons | Statik (Ricih Asas) | Spektrum Respons | Sejarah Masa Tak Linear (Dagangan) | Kaedah Mentadbir |
|---|---|---|---|---|
| Tekanan puncak (MPa) | 102 | 142 | 124 | Spektrum tindak balas |
| Anjakan puncak (mm) | 348 | 602 | 278 | Spektrum tindak balas |
| Segmen 1 maks. tekanan (MPa) | 14 | 44 | 13 | Spektrum tindak balas |
| Segmen 5 maks. tekanan (MPa) | 102 | 142 | 124 | Spektrum tindak balas |
| Penggunaan tekanan vs. 310 MPa | 32.9% | 45.8% | 40.0% | Semua di bawah 100% |
| anjal / tingkah laku tidak anjal | Linear | Linear | bahan + tak linear geometri | Bergantung kepada kaedah |
| Kiraan mod dipertimbangkan | 1 (asas) | 6 (≈90% jisim) | Semua (integrasi langsung) | FEMA 365 kriteria |
| Kesan P-Δ ditangkap | Tiada | Tiada | ya | Sejarah masa sahaja |
18. Penilaian Kesan Pesanan Kedua P-Δ
Kerana berat sendiri menara dan platform tertumpu jisim di bahagian atas bertindak melalui struktur anjakan sisi, momen P-Δ tertib kedua dijana sebagai tambahan kepada momen seismik peringkat pertama. Penyelesaian sejarah masa tak linear mengambil kira kesan ini secara eksplisit, manakala laluan spektrum tindak balas linear tidak boleh. Perbandingan di bawah mendokumenkan magnitud kesan untuk menara yang dikaji.
Mencari: mengikut hasil sejarah masa tak linear daripada ketiga-tiga gerakan tanah, kesan P-Δ struktur monopole yang dipilih di bawah Intensiti 8 tindakan gempa bumi jarang berlaku tidak penting. Struktur bertindak balas pada asasnya sebagai julur urutan pertama, dan penguatan berkaitan kestabilan tidak mengawal reka bentuk.
19. Pengenalan Pautan Lemah dan Penilaian Perincian Setempat
Keputusan kontur tegasan menunjukkan bahawa tegasan maksimum dalam struktur berkembang pada bukaan kabel penyuap di bahagian bawah segmen menara 5. Pembukaan ini mengganggu laluan beban berterusan shell, menghasilkan kepekatan tegasan tempatan yang tidak terdapat di tempat lain dalam aci. Oleh itu lokasi ini dikenal pasti sebagai pautan struktur yang paling lemah dan harus menjadi tumpuan bagi sebarang penambahbaikan yang terperinci, program pemeriksaan atau strategi pengukuhan tempatan.
| Rank | Lokasi Kritikal | Tekanan Puncak (MPa) | Pencirian Risiko |
|---|---|---|---|
| 1 | Pembukaan kabel suap, segmen 5 bawah | 124 (sejarah masa) / 142 (spektrum) | Ketaksinambungan cangkang, kepekatan tempatan |
| 2 | Segmen 5 / reinforcement rib junction | 102 – 142 | Peralihan kekakuan, kaki kimpalan |
| 3 | Segmen 4 side wall | 46 – 103 | Lenturan global, sederhana |
| 4 | Segmen 3 side wall | 15 – 83 | Lenturan global, rendah |
| 5 | Segmen 2 side wall | 11 – 62 | Lenturan global, sangat rendah |
| 6 | Segmen 1 side wall | 5 – 44 | Lenturan global, boleh diabaikan |
20. Matriks Pengesahan Pematuhan Kod
Tegasan pengiraan maksimum bagi struktur monopol terpilih ialah 142 MPa, jauh di bawah kekuatan reka bentuk bahan yang dinyatakan dalam kod reka bentuk struktur keluli. Anjakan pengiraan maksimum ialah 602 mm. Kedua-dua kuantiti dibandingkan dengan kriteria penerimaan yang berkaitan dalam matriks di bawah.
| Item Pengesahan | Dikira | Had / Kriteria | status |
|---|---|---|---|
| Tekanan puncak vs. kekuatan reka bentuk | 142 MPa | 310 MPa (Q345B, t ≤ 16 mm) | LULUS |
| Anjakan puncak lwn. H/75 | 602 mm | 533 mm (H/75) - spektrum; sejarah masa 278 mm | SEMAK PER KOD |
| Tempoh asas lwn. tempoh tapak | 1.59 s | Di atas tempoh ciri tapak maksimum | LULUS |
| Modal mengambil bahagian | ≈88.5% dalam 6 mod | 90% (FEMA 365) | LULUS (dekat 90%) |
| Peringkat ubah bentuk | anjal | Tiada hasil di bawah gempa bumi yang jarang berlaku | LULUS |
| Kiraan rekod gerakan tanah | 2 sebenar + 1 tiruan | ≥ 2 sebenar + 1 tiruan | LULUS |
21. Ringkasan Sampul Respons Merentas Semua Kaedah
Sampul keputusan yang dikumpul daripada ketiga-tiga laluan analisis dan ketiga-tiga gerakan tanah diringkaskan di bawah. Sampul surat ini mentakrifkan tindak balas asas reka bentuk menara dan berfungsi sebagai set data rujukan untuk keputusan reka bentuk seterusnya.
22. Kesimpulan
Empat kesimpulan berikutan daripada analisis modal dan daripada penilaian seismik perbandingan yang dijalankan dengan tiga kaedah pengiraan.
23. Syor Kejuruteraan Diperoleh daripada Analisis
Pengesyoran berikut menterjemahkan penemuan berangka ke dalam reka bentuk praktikal dan tindakan pengesahan untuk projek monopole komunikasi dengan konfigurasi dan klasifikasi tapak yang serupa.
| Keutamaan | Syor | Justifikasi Teknikal |
|---|---|---|
| TINGGI | Gunakan kaedah spektrum tindak balas sebagai semakan reka bentuk yang mengawal | Mengembalikan yang tertinggi (paling konservatif) tekanan dan sampul anjakan |
| TINGGI | Mengukuhkan pembukaan kabel penyuap secara tempatan pada segmen 5 bawah | Dikenal pasti sebagai pautan terlemah tunggal merentasi semua kaedah dan semua gelombang |
| SEDERHANA | Sahkan bolt penambat dan asas secara berasingan | Dikecualikan daripada model superstruktur ini; diandaikan asas tegar |
| SEDERHANA | Sahkan pekali geseran soket untuk sambungan sebenar | m = 0.3 diandaikan; slip soket mengawal interaksi segmen |
| RENDAH | Panjangkan kiraan mod melebihi enam jika margin tambahan diperlukan | Jisim terkumpul pada enam mod ialah 88.5%, sedikit di bawah 90% |
| RENDAH | Menilai semula jika kelas tapak berubah kepada tanah yang lebih lembut | Menara jangka panjang sensitif terhadap peralihan tempoh ciri tapak |
24. Syot Kilat Spesifikasi — Ringkasan Data Berstruktur
| Jenis struktur | Monopol keluli julur berdinding nipis berdinding tirus (struktur bertingkat tinggi) |
| tinggi / jisim | 40 m / ≈10.1 t |
| bahan | Q345B, f = 310 MPa, fv = 180 MPa, galas hujung 400 MPa |
| keratan rentas | 12-poligon berpihak, dinding 8 / 10 / 12 mm mengikut segmen |
| Kiraan segmen / panjang | 5 segmen × 8 m |
| FE mesh | 52,834 nod, 50,147 unsur -unsur, saiz minimum 60 mm |
| Frekuensi modal (X) | 0.63 / 2.96 / 7.69 / 14.74 Hz |
| Frekuensi modal (dan) | 0.63 / 2.97 / 7.76 / 14.90 Hz |
| Input seismik | Intensiti 8 rare earthquake, amaks = 0.9, Site Class IV, Group 3 |
| Gerakan tanah | Pusat (0.4 g), Kobe (0.4 g), tiruan (0.4 g) |
| mengawal tekanan / pemindahan | 142 MPa / 602 mm (spektrum tindak balas) |
| Pautan lemah | Pembukaan kabel suapan di bahagian bawah segmen 5 |
