人間詞話

王國維《人間詞話》：

“古今之成大事業(yè)、大學(xué)問者，必經(jīng)過三種之境界：

昨夜西風(fēng)凋碧樹。獨(dú)上高樓，望盡天涯路。此第一境也。

衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴。此第二境也。

眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在，燈火闌珊處。此第三境也。”

“導(dǎo)向的設(shè)計分為三個境界。

以有導(dǎo)為無導(dǎo)，此第一境也。

導(dǎo)向傳載兩相悅，此第二境也。

天欲墮，賴以拄其間，此第三境也。”

---By 魯迅

導(dǎo)向三境界

化工設(shè)備中有很多是放置在框架之中的，設(shè)備的風(fēng)載地震載荷通過導(dǎo)向支架傳遞到框架上，結(jié)構(gòu)框架承擔(dān)大部分的風(fēng)和地震。

設(shè)置導(dǎo)向的好處是可以通過設(shè)置導(dǎo)向使風(fēng)和地震載荷較為均勻的傳遞到結(jié)構(gòu)上，減輕設(shè)備本體所受到的彎矩和軸向力，避免細(xì)高塔設(shè)備的振動，降低設(shè)備的撓度，甚至減輕設(shè)備的厚度，降低設(shè)備造價。

對于細(xì)高塔，當(dāng)設(shè)備的厚度由撓度決定時，需要增加非常厚才能降低撓度，但是如果加了導(dǎo)向，設(shè)備的撓度能夠以低成本的很快降下來。此時能夠節(jié)省大量的材料費(fèi)用。

遇到帶導(dǎo)向設(shè)備，一般會怎么處理呢？

按照處理方式，導(dǎo)向的設(shè)備也分為三個境界，分類如下：

境界一：以有導(dǎo)為無導(dǎo)

這種情況一般是：

設(shè)備按照正常情況設(shè)計，自支撐結(jié)構(gòu)，只是增加了導(dǎo)向的圖紙，并不關(guān)心導(dǎo)向或者計算導(dǎo)向的影響。

加個導(dǎo)向，錦上添花，但是這朵花，哥不在乎。

“加不加由你，

用不用在我。”

“為宮室之美，妻妾之奉，所識窮乏者得我與？導(dǎo)向于我何加焉！”

---By 孟子

所以謂之：

設(shè)備很強(qiáng)，無欲則剛，以有導(dǎo)為無導(dǎo)。

境界二：導(dǎo)向傳載兩相悅

"我見青山多嫵媚，料青山、見我應(yīng)如是。情與貌，略相似。"

---By 辛棄疾

很多時候，鋼結(jié)構(gòu)并非特別結(jié)實，設(shè)備壁厚也非特別厚。

結(jié)構(gòu)專業(yè)在做導(dǎo)向的時候需要設(shè)備提供導(dǎo)向支架的推力。

結(jié)構(gòu)用這個推力來校核框架是否結(jié)實。

設(shè)備用這個推力來校核導(dǎo)向處設(shè)備局部應(yīng)力。

導(dǎo)向在中間類似于，

我見青山和青山見我，

作用力和反作用力的關(guān)系。

只提供導(dǎo)向處載荷，但是設(shè)備本體還是很強(qiáng)壯的，按獨(dú)立設(shè)備也可以很經(jīng)濟(jì)的設(shè)計。

一個導(dǎo)向處載荷計算

那么導(dǎo)向處載荷如何計算呢？

一般設(shè)計的流程為：

首先按照正常情況計算設(shè)備的強(qiáng)度，再計算導(dǎo)向推力，校核推力對筒體的局部應(yīng)力，將推力值提交給結(jié)構(gòu)專業(yè)。

那么推力應(yīng)該如何計算呢？

為了使計算簡便，我們可以對模型進(jìn)行偏保守的簡化。

實情情況如左圖，風(fēng)載荷Fw的風(fēng)壓隨著高度不斷增加，到頂部達(dá)到最大，地震的水平力為Fe可視為在設(shè)備重心。

我們可以簡化為取設(shè)備頂部的最大風(fēng)壓P作為整臺設(shè)備的風(fēng)壓，由最大風(fēng)壓產(chǎn)生的水平推力Fw’，然后將Fw’,Fe折算為均布的載荷。

所以整臺設(shè)備的所受的均布載荷為q=Max（Fw’，F(xiàn)e +0.25Fw’ ）/H.

模型就轉(zhuǎn)化為更為保守的受均布載荷q的梁的計算。

導(dǎo)向的推力變成了計算支反力，設(shè)備頂部撓度的計算也轉(zhuǎn)化為梁最大撓度計算。

如下圖所示：

如果設(shè)備只有一個導(dǎo)向，受均布載荷的梁的力和彎矩通過公式就很容易求得。

在上書中找個類似的模型計算一下即可。

這樣可以通過簡單的計算，獲得一個導(dǎo)向處的載荷。

多個導(dǎo)向的反力計算

有時候設(shè)備較高，配管在每層樓板處都設(shè)置了導(dǎo)向，即設(shè)備設(shè)置了多個導(dǎo)向，那么梁變成了靜不定梁，用公式計算起來非常麻煩。

此時采用有限元的梁單元計算，方便快捷。

如下模型，有3個導(dǎo)向，按照尺寸建模運(yùn)行后，在General postproc->Nodal loads中很方便的得到裙座和3個導(dǎo)向位置的反力，將反力返回給結(jié)構(gòu)專業(yè)計算，并用反力校核筒體的局部應(yīng)力。

如上圖，可以知道支座和3個導(dǎo)向處的載荷值。

這種方法適用于裙座，耳座，求反力和撓度，比公式法要方便很多。

如果采用APDL參數(shù)化建模，只需要修改尺寸就能不斷調(diào)試最佳導(dǎo)向位置，設(shè)計出最優(yōu)的結(jié)果。

境界三：天欲墮，賴以拄其間

導(dǎo)向目的就是為了讓設(shè)備更經(jīng)濟(jì)，節(jié)能減排，更精細(xì)的計算。

導(dǎo)向設(shè)置在設(shè)備和結(jié)構(gòu)之間，

使得設(shè)備與結(jié)構(gòu)相呴以濕，相濡以沫，手牽手，肩并肩，

就算有更大的暴風(fēng)雨，我自巋然不動。

它是不可或缺的！不管在什么地方，就好象漆黑中的螢火蟲一樣，那樣的鮮明，那樣的出眾，不管在什么地方，就好象漆黑中的螢火蟲一樣，那樣的鮮明，那樣的出眾，

“豈曰無衣？與子同袍。王于興師，修我戈矛。與子同仇！”

---By秦風(fēng)·無衣

其詳細(xì)計算可以參照：

帶導(dǎo)向的細(xì)長塔設(shè)計的通用方法