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    定义

    管桁架是由两端相互连接的圆形构件组成的网架结构。

    受力特点

    空间三角形钢管桁架体现了竖向均布荷载作用下腹杆抗剪和弦杆抗弯的受力机理,弦杆轴力的主要影响因素是截面高度,而竖向斜腹杆轴力的主要影响因素是竖向腹杆与垂直直线的倾角。水平腹杆在竖向荷载作用下的受力较小,但受到明显扭矩影响时,应适当考虑增大截面尺寸。

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    计算分析

    1.静力计算

    管桁架结构应经过位移、内力计算后进行杆件截面设计。如果杆件截面需要调整,则应重新设计,以满足设计要求。设计完成后,杆件不宜替换。如果由于材料制备困难需要更换杆件,则应按照等效截面和刚度的原则进行。被替换的杆件不应是结构的主要受力杆件,其数量不应过多(通常不超过所有杆件的5%),否则需要重新校核。通过分析管桁架结构温度变化引起的内力,将温差引起的固定端反力作为等效荷载作用于杆件两端的节点上,然后采用有限元法分析。

    2.抗震计算

    在单维地震作用下,进行多遇地震作用下的效应计算时,可采用振兴分解反应谱法,对于体形复杂或重要的大跨度结构应采用时程分析进行补充计算。采用时程分析法时,应根据建筑场地类型和设计地震分组选用不少于两组的实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线,平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线在统计意义上相符,加速度曲线峰值应根据与抗震设防烈度相应的多遇地震的加速度时程曲线最大值进行调整,并应选择足够长的地震动持续时间。

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    用振型分解反应谱法进行管桁架结构地震作用分析时,应至少取前25~30个振形,对体形特别复杂或重要的需要取更多振形进行效应组合,在抗震分析中,应考虑支承体系对其受力的影响。此时可同时考虑桁架结构和支承体系,按整体分析模型进行计算,也可将支承体系简化为管桁架结构的弹性支座,按弹性支承模型进行计算,在进行结构地震作用效应分析时,对于周边落地的管桁架结构,阻尼比可取0.02,有混凝土结构支承的管桁架结构,阻尼比为0.03,对于形状复杂或跨度较大的管桁架结构,应进行多维随机振动分析方法、多维反应谱法或时程分析法。

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    计算软件

    目前,STS、STCAD、MST 2006和3D3S是能够对桁架结构进行预处理分析并处理节点设计图的软件。STS桁架模块可以方便地建立平面桁架模型,但不能建立空间桁架模型,STCAD的建模和模型编辑功能强大,但操作不便,截面定义和分组繁琐,节点设计参数丰富,MST2006的桁架模型基本采用网架模型的验算功能。3D3S可以方便地输入单元、节点和局部单元荷载。各种工况荷载可通过导荷载的方式由面荷载转化为节点荷载。风荷载能自动考虑风压、高度和风振系数的变化,工程中最常用的计算软件是3D3S。

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    抗规6.1.3条给出了框剪结构框架部分承担的倾覆力矩占总倾覆力矩的比例要求,条文说明给出了计算方法如下,地震总倾覆力矩用规定水平力对应的弯矩值:

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    我们假定一个反弯点,假设上下各为hi/n与(1-1/n)hi,则可推出ΣVijhi即为地震作用下每层每根柱上、下端弯矩之和,这样规范公式的内涵就比较清楚了:框架的总倾覆弯矩=各层所有柱子在地震力下柱上、下端弯矩之和。

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    一些设计软件引入了另一种计算方法仅采用底层柱的内力来计算:ΣMi+ΣNi·Li,式中Li为力臂,根据力矩平衡总倾覆力矩=底层所有构件底端弯矩之和+所有构件的轴力对任一点取弯矩的总和,所以理论上来说当取矩点在某个点时,此公式可以与规范公式相等。但是对于非完全对称项目这个点的确定是没有依据的,在软件中一般取截面的重心或者形心。

    很多同学会问,这两种方法哪种方法是合理的呢?

    要解答这个问题,要弄明白限制框架部分倾覆力矩比例的物理意义是什么?规范没有明确说明,我们不防做一个物理概念更清晰的假设,用规定水平地震力作用下结构发生变形时,框架部分的应变能与结构总的应变能的比值去衡量框架的贡献大小(因为内力只能反应某个截面的作用大小,不如内力在位移上的积分更能够反应整体情况,按抗规GB50011-2010(2016版)10.2.8条条文详明,结构中每种体系阻尼消耗的地震能量与其总应变能成正比,所以用应变能做为一个定量的指标可能是更明确的),框架应变能主要是弯曲应变能(忽略次要的剪力及轴力应变能),用公式表示为ΣEi,式中Ei为单根柱的弯曲应变能,Ei=,应用图乘法。

    此公式取决于各杆上下柱端的弯矩及柱高,与规范法有确定的对应关系。

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    软件的轴力法是和底层桩底的弯矩与轴力对应的,计算力矩取矩点难以确定且难以找到明确的物理意义(因为框架的总变形能是各层柱之和,仅一层无法对应),而且引入一个缺乏物理意义和计算依据的方法有何实际意义是难以理解的。

    因为一些软件可以直接得出各个构件的应变能,我们可以大胆猜测一下,直接用软件得出全部柱的应变能之和与结构总应变能的比值做为判断框架部分的贡献太小,是否可以做为一个思路呢,这样在做更复杂项目时可以制定更有针对性的相应指标来衡量。规范法公式的定量关系小编没有找到来源,不知道是否是由实验结果修正的,如果有实验结果,则可以将能量法公式用实验结果修正。

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    转自:http://36kr.com/p/5088660.html

    编者按:本文来自微信公众号“新智元”(ID:AI_era),来源:卫报;波士顿动力官网,编译:郭庆东;36氪经授权发布。

    波士顿动力稍有动静就会引发轰动,这次也不例外。一段最新流出的视频显示了波士顿动力的Atlas机器人试着搬箱子然后放到架子上——尝试很久未果,最终无情倒下。此前业界有分析,结合日本国情,被软银收购后波士顿动力会在研发家用机器人上发力,看来距离这家公司下一次震惊世界,还需要一点时间。

    波士顿动力上一次震惊世界,是他们的Handle机器人。首次在多足的基础上结合了轮子的优势,Handle“跑酷”的动作有如神助。不少人看后纷纷惊呼逆天。

    昨天,这家公司流出的一段最新视频却告诉我们,距离机器人统治世界还有挺长的一段距离。

    波士顿动力的Atlas机器人可以说是最新、最先进的类人机器人了。不过,从上面的视频看,相对简单的任务,比如把东西好好放在架子上面,目前仍然很难完成。

    Alas在很多方面都十分优秀,比如在复杂的山地行走,攀爬并扛起重物。Atlas的平衡能力异常卓越,之前在一块近2厘米宽的木板上单脚站立,持续了20多秒(下面只是一个示例性的动图),这一点很多人都不一定能做到。

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒总之目前看,被软银纳入门下的波士顿动力还没有成功拿出一款家用机器人产品。

    但话说回来,Atlas倒下的视频虽然滑稽,可毕竟这是波士顿动力——说不定什么时候就又刷屏了。

    下面,我们就来看看,从昆虫、猫狗到类人,盘点波士顿动力那些逆天的机器人。

    SpotMini,有它都不想养普通的狗了

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒SpotMini是小型的四足机器人,适合在办公室或家里活动,上楼下楼轻松自如。SpotMini重量为25公斤(如果包括机械臂则为30公斤),全电动,充电一次可以活动大约90分钟,当然与它具体做什么有关。SpotMini也是波士顿动力最安静的机器人。

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒SpotMini继承了其大哥Spot的灵活性,同时增加了有一个有5个自由度的机械臂(也就是所谓的“颈部”),还能拾取物体(用“头”,例如上图,用“头”拿起了玻璃杯),感知传感器也得到了增强。SpotMini传感器套件包括立体相机、深度相机、IMU以及四肢里的位置/力学传感器。这些传感器有助于导航和移动。

    有人看了SpotMini的Demo以后感叹,再也不想养普通的狗了:)

    Atlas,高端类人机器人

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒Atlas是波士顿动力开发的高端类人机器人产品线。高1米5,重75公斤,Atlas全身有28个关节,能够载重11公斤。Atlas也能充电,使用液压操控,如果非要说Atlas的明显不足,那就是活动时动静比较大。

    Atlas的控制系统能协调手臂、躯干和腿部的运动,实现运动时对全身进行操纵。因此,Atlas能在很多不同的环境中工作。不仅如此,Atlas执行任务时的平衡能力使其占地面积小,空间利用率也高。

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒Atlas的硬件使用3D打印完成,强度高,重量轻,拥有立体视觉,身上还安装了激光雷达,这让Atlas能感测距离,结合其他传感器,Atlas就能够操控周围环境中的物体,并在崎岖的地形上行走。受到推挤也能保持平衡,如果摔倒还能自己爬起来。

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒所以,按照摔倒后自己能爬起来这个道理——说不定再给搬箱子那台Atlas一点时间,它或许就能自己站起来了。

    Handle,轮式与多足的结合

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒

    Handle是波士顿动力在被谷歌出售后推出的产品。外界普遍将谷歌出售波士顿动力解释为后者不赚钱,这也体现了市场对多足机器人和轮式机器人(比如无人车)两种截然不同的反应。

    于是,Handle将多足机器人和轮式机器人的特点结合起来,有腿部就能在崎岖的地形上行走,而把“脚”换成轮子就能更高效地移动。因此,波士顿动力也把Handle称为“双壁合一”(The Best of Both Worlds)的机器人。

    Handle高2米,重105公斤,可以拿起45公斤重的物体,使用电压和液压驱动,安装了深度摄像头。Handle在动力学、平衡和移动操控上使用了许多与原来双足、四足机器人相同的原理,但只有10个致动关节。所以,Handle动作看起来炫酷,实际上复杂程度却大大降低。

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒

    Spot,可以带出去遛的机器人

    Spot是一款专为室内和室外操作而设计的四足机器人。Spot催生了一系列自主四足机器人,包括前面介绍的SpotMini。

    Spot是电动和液压致动的,全身有12个关节,使用激光雷达加立体视觉,结合搭载的传感器套件来感测地形环境,能够在崎岖不平的路面有效保持平衡。一台Spot高0.94米,重75公斤,能够承载23公斤的有效载荷,充一次电时运行大约45分钟。

    波士顿动力在研发Spot的时候吸取了大狗、猎豹和LS3的经验,因此Spot运动的时候动静没有大狗那样大,看上去相对轻盈。

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒

    “军犬”LS3

    如果将Spot比作可以带出去跑的大型犬,而SpotMini则是在家玩的小狗的话,LS3就是大型军犬了。LS3设计的时候就被定位为跟随海军陆战队和士兵行进的机器人,帮助人类负重。LS3高1.7米,重达590公斤。LS3使用天然气和柴油发动机,液压驱动,在燃料充足的情况下,能够载重180公斤持续运行24小时,穿越32公里。

    波士顿动力表示,在一次平地测试中,LS3携带超过500公斤的有效载荷。

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒LS3使用计算机视觉自动跟随前面的引导者,因此不需要专用的驱动程序。这款机器人还使用地形感测、避障和GPS来帮助达到指定的地点。

    LS3的研发得到了DARPA和美国海军陆战队资助。波士顿动力之外,CMU、Jet Propulsion Laboratory,Bell Helicopter,AAI公司和Woodward HRT的工程师和科学家都参与了LS3的研发。

    虽然加上载重,一台LS3可能重达1吨,但跟很多大型动物一样,LS3行动起来一样迅捷。

    大猫 WildCat:世界上最快的四足机器人

    但是,说到迅捷,还是比不过波士顿动力的“大猫”。下图显示的这款名叫WildCat的机器人是世界上速度最快的四足机器人,速度为32公里/小时。(之前的记录是MIT在1989年实现的21公里/小时。)

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒WildCat由甲醇发动机驱动,采用液压驱动系统(因此跑动中“声势浩大”)。WildCat高1.17米,重154公斤,有14个关节,跑动中使用各种步态,包括小跑、跳跃和疾驰等保持平衡。目前,WildCat的演示都是在相对平坦的地面上运行。控制系统使用动态控制算法和各种传感器(IMU,地面接收器,本体感觉,视觉测距)来控制和稳定运动。WildCat还使用一组激光测距仪来精确测量机器人的高度和与地面的距离。

    WildCat的控制系统首先在猎豹机器人上开发,猎豹机器人(见下)是在实验室里开发的一款原型机器人,运行速度为48公里/小时,比博尔特还快。当然,猎豹是在基本没有风阻的室内跑步机上跑动,而且有一个非常大的远程电源供电。

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒

    大狗 BigDog:一切从这里开始

    说完大猫,正好接着说大狗。大狗可以说是波士顿动力的标志性机器人之一。相信大家已经有比较多的了解,毕竟大狗作为上述四足机器人的“始祖”业内已经有了很多介绍和分析。

    大狗搭载的计算机能够控制运动,处理传感器,还能保持与用户通信。与用户通信这一点是后来增加的。大狗的控制系统能够保持平衡,让机器人在各种地形上运动,同时进行导航。运动传感器包括关节位置、关节力、地面接触、地面载荷、陀螺仪、激光雷达和立体视觉系统。其他传感器集中在BigDog的内部,包括监控液压、油温、发动机功能、电池充电等。

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒BigDog高1米,重109公斤,载重45公斤,使用汽油发动机,运行速度是10公里/时,有16个关节,能够爬35度的坡地,穿越瓦砾,在泥泞、雨雪中前行。

    六足机器人RHex

    RHex是六足机器人的一种。独立控制的腿部能产生专门的步态,在崎岖的地形上推进,操作人员基本不用输入。波士顿动力展示了RHEX穿越岩石、泥土、沙漠、植被、铁轨和楼梯的场景。

    RHex有前置摄像头和后置摄像头。机体的密封性使得RHEX在潮湿的天气,泥泞和沼泽的条件下以及流体中运行。

    波士顿动力机器人“体力不支”,搬箱子不成反摔倒

    最后,我们以波士顿动力的TED演讲结束。视频长14分钟。


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    矿都就是矿都,过去一周,四川等西南各省陆续进入枯水期,当地丰水矿场中的矿机不得不关机下架,迁至西北等地的火电矿场或是留置待售。由此,比特币全网算力应声下跌,近 7 日平均算力从 150Eh/s 跌至 133.3Eh/s,跌幅达 8%。而且下跌还是在币价高歌猛进的背景下。上周,比特币开启吸血行情,在日线 4 连阳中接连突破 12000 美元、13000 美元,周线收涨 13.5%。

    “最近币价上涨了一些,减少了关机量。”币印创始人潘志彪相信。

    那么接下来,枯水期还会给矿工、矿机、全网算力带来何种影响?让我们来看看矿圈老炮们怎么说。

    三大比特币矿池算力下降20%,

    以太坊算力岿然不动

    本周一,Odaily星球日报统计了前五矿池一周来的算力变化。结果显示,相较于上周一,前三大矿池,也即 Poolin币印矿池、F2pool 鱼池和 BTC.com 矿池算力均出现了超过 20% 的下降。排在第四位的火币矿池算力下降的幅度较小(18%),排在第五位的蚂蚁矿池则不降反升。

    7 天后,全网难度预计会随着算力下跌的趋势有所下调。

    比特币有丰枯,以太坊呢?

    从数据上看,以太坊的全网算力仍维持在历史较高的位置上,并无大幅下降。对此,一位显卡矿工表示,因对稳定性和环境湿度等有较高要求,因此相当一部分都不参与丰枯迁移。由此这个节点也就不会对全网算力产生较大影响。

    数据来自:sparkpool;时间:10月26日15:00

    比特币全网1/3算力加入大迁徙

    丰枯转换时期,对于加入迁移大队的矿工来说,无疑是件苦差。路上稍有一点耽搁或是机器出了差池,都是一笔可见的损失。

    新疆喀什地区近日爆发的疫情,可能就会影响到部分矿工的搬迁。

    鱼池、Cobo钱包创始人神鱼在微博给矿工诉苦

    据印比特、币印联合创始人朱砝估算,这次搬迁周期预计将会长达一个月。在此期间,全网算力会出现先下降后上升的 V 型走势。

    对于全网算力会降到多少,蚂蚁矿池联合创始人田鑫预计,最低可能会跌至 100Eh/s 左右,另一头部矿池运营人员也对Odaily星球日报说出了这个数字。如此说来,搬迁的算力可占到全网算力的 1/3(尽管老矿机不会大规模参加丰枯转换,但其中相当大的部分也会流入二手市场,易主或是出海,也算是种搬迁)。此外,还有两位资深矿工估算的稍微保守,他们认为本次丰枯搬迁的规模可能占到全网算力 2-3 成。

    总之,这场既定行动带来算力下降是毫无疑问的,这一个月也将成为“全年电矿工”的挖矿黄金期。

    根据挖币网统计,比特币在过去 30 日的理论收益,因为币价升高而节节攀升,每 T 日收益最高可达 0.65 元/日,相较于低点涨幅可达 33%。至于本次丰枯搬迁带来的红利有多大,我们不妨 1 个月后再来看。

    数据来自:wabi.com;时间:10月26日12:00

    搬迁过后,朱砝认为,全网算力将会回升到 115Eh/s 之上。

    矿机更新速度受限,S9明年还能再战?

    根据经验,以往每年的枯水期都是引发一阵购机潮,因为更高的火电价格要求矿工应有更低功耗算力比的矿机,才能获得较高的利润。但是今年,这个情况可能不会发生。

    一来是产能不足,更重要的是,矿工的需求并未有爆发趋势。

    一位比特币矿商工作人员向 Odaily星球日报表示,“今年以来,矿机一直供不应求,包括现在,几大厂商的期货矿机已经遇到到了明年 2 月份,主要是产能问题,不是销售超预期。蚂蚁矿机因为和解尚未明朗,所以没有大量订单;神马则受三星产能严重不足影响,对我们也是一样。”

    比特蓝鲸创始人陈雷总结道,“购买力才是真正的问题。中国的老矿工经历312大跌、减半,并面临矿机快速贬值的压力,购买矿机的动力和信心是不充分的。“

    在“机器更新换代受限速度受限”的预期下,很多矿工并未立即倾销手上的蚂蚁S9。

    根据挖矿收益计算器,在当前较高的币价(13000 美元)下,电价需低于 0.26元/度 S9 才能开机,但矿工几乎拿不到这个价格。当前火电矿场的托管电价普遍在 0.34元/度-0.36元/度,S9 根本无法运行。

    因此,在火电无法开机的 S9,目前看来只有三条路可走,一是流向电价较低的矿场主手中,这在今年丰水期时已经发生,到了枯水时很多矿场仍有少部分的负荷可以运行;二是流向电价较低的海外;第三则是流向想抄底矿机、等待币价升高再卖/再挖的多头手中。“取决于个人策略。”

    在多方博弈下,市场上并未如期出现 S9 倾销潮,不仅如此,华强北的矿机经销商币火科技联合创始人吴可告诉 Odaily星球日报,因为币价向好,这几日 S9 还涨了。“最低时候一百出头,到现在二三百了。”

    对于 S9 明年还能否开机的问题,一些矿工表示不排除这个可能。但吴可并不看好。

    “在国内大概率是挖不了,就算明年有丰水低价电,大家也更愿意配置收益更高的机器,留着 S9 占着资产、倒腾来倒腾去没什么太大意义。”

    没想到,原以为挺不过今年丰水的 S9 到枯水也没有被真正“行刑”。如果到明年还能开机,那就说明矿业现在的步伐真是缓慢了许多。

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  • 针对清水煤矿动压巷道变形破坏严重的问题,在动压巷道南二06工作面材料上山巷道进行了钢管混凝土支架支护实验,采用准219×8型弧墙半圆拱钢管混凝土支架,经理论计算该支架承载能力为2113.02kN,可提供支护反力1.15MPa。...
  • 由于某矿5201工作面地质条件的特殊,提出的工作阻力确定方法为多夹矸顶板载荷估算方法,将估算值与宏观损伤学法、分析数值模拟法、实测统计法3种传统方法的计算原理和结果进行对比,并结合现场实测得出结论,该估算...
  • 即利用刮板输送机上的挡煤板,将其作为钻机滑道和反作用的支板,这样就解决了钻机搬运及钻机推进力所需反力的支撑力问题,实现了气动柱式钻机在刮板输送机上的嫁接应用。介绍了ZJQ-80/2.0S型气动柱式钻机结构、技术...
  • mvn archetype:generate 这种方式需要在后续执行填写信息 或者下面这种一口气就填写完信息的 mvn archetype:generate -DgroupId=组织名,公司网址的写+项目名 -DartifactId=项目名-模块名 -Dversion=版本号 -...
  • 各位读者朋友新年好~又有好长时间没有更新了,最近在研究有限元...我将这一目标拆分成几个阶段性的小目标:完成二维桁架结构的前处理工作:通过线单元的输入,根据某一点的位移、反力进行结构优化;根据二维桁架结...
  • 针对8301工作面特殊地质开采条件,提出采用多夹矸顶板载荷估算方法,通过与宏观损伤学法、分析数值模拟法、实测统计法3种传统综放工作面支架工作阻力确定方法的计算原理和结果对比,结合现场实测得出:多夹矸顶板...
  • 研究结果表明:该支护体系能够给围岩提供0.93 MPa以上的支护反力,可有效抑制围岩向巷道空间内移动,支护稳定后,巷道围岩最终变形量小于150 mm,满足巷道变形要求;围岩结构的非对称性会导致围岩产生非对称变形,应结合...
  • 利用ANSYS Workbench软件对液控单向阀内部流场和液控单向阀阀芯及阀体进行单向流固耦合计算,利用ANSYS后处理工具得到两种工况下阀芯及阀体的应力云图并计算出阀芯所受支反力大小.结果表明:液控单向阀反向开启时为...

空空如也

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