揭秘摩天轮轮辐黑科技：轮辐索式结构大揭秘！

揭秘摩天轮轮辐黑科技：轮辐索式结构大揭秘！

引用

中国知网

等

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来源

1.

https://wap.cnki.net/lunwen-1016216199.html

2.

https://github.com/charlychiu/NLP-Chinese-word-segmentation-tool/blob/master/final.ipynb

3.

https://www.scribd.com/document/727214486/%E9%9F%A6%E7%89%B9%E9%80%9A%E7%94%A8%E8%AF%B4%E6%98%8E%E5%A1%94%E7%BD%97%E5%85%A8%E6%94%BB%E7%95%A5

4.

http://m.precast.com.cn/index.php/Home/Zl/ct/id/17128

5.

http://www.mandarintools.com/cgi-bin/wordlist.u8.txt

6.

https://mparticle.uc.cn/article.html?uc_param_str=frdnsnpfvecpntnwprdssskt#!wm_aid=1c9e1c820dd54f38ba3b1baae62319ec!!wm_id=de2542c741a54476a8b6dff0c177b56c

7.

https://m.co188.com/bbs/thread-10517533-1-1.html

8.

https://pykj.puyang.gov.cn/kjcg/gainmore.aspx?id=498

摩天轮作为大型旋转轮缘结构的机械建筑游乐设施，其轮辐索式结构的设计与优化一直是工程领域的研究热点。本文将从轮辐索式结构的工作原理、技术细节以及最新研究进展等方面，深入解析这一结构在摩天轮中的应用。

轮辐索式结构是摩天轮的关键支撑系统，通过高强度钢索将轮缘与中心轮轴连接，形成一个稳定的承载体系。这种结构设计不仅能够有效传递载荷，还能确保整个结构在旋转过程中的稳定性。轮辐索通常采用预张力设计，通过施加一定的预拉力来提高结构的刚度和承载能力。

研究表明，轮辐索的性能主要受两个因素影响：预拉力和索的直径。以一座高190米、直径180米的全柔性摩天轮为例，通过ANSYS软件进行有限元分析，可以得到以下结论：

1. 预拉力对结构变形的影响：轮辐索预拉力对摩天轮转盘结构的变形有显著影响。预拉力的大小直接影响轮辐索的张紧程度，进而影响整个结构的刚度。预拉力不足会导致结构在载荷作用下产生过大的变形，而过大的预拉力则会增加结构的内力，对材料强度提出更高要求。

2. 预拉力对固有频率的影响：研究发现，轮辐索预拉力对摩天轮结构的固有频率影响不明显。这表明在设计过程中，可以通过调整其他结构参数（如轮缘和轮轴的刚度）来优化结构的振动特性。

3. 索直径对固有频率的影响：轮辐索的直径对摩天轮固有频率的影响较小，但呈正相关变化。这意味着在设计时，可以通过适当增加索的直径来提高结构的固有频率，从而避免共振现象的发生。

虽然不是摩天轮，但卡塔尔卢赛尔体育场的索网屋盖工程在结构设计和施工技术上与摩天轮轮辐索式结构有诸多相似之处，可以作为参考。

卢赛尔体育场的屋盖采用48榀辐射状的索桁架构成，每榀索桁架由上下两层拉索、5道钢撑杆以及一个交叉节点板形成鱼腹和鱼尾相连的形状。这种结构设计不仅能够有效传递载荷，还能确保整个结构在使用过程中的稳定性。

在施工过程中，北京建研院项目团队采用了“单层支撑架、组装上下环索，整体提升径向索桁架，计算机控制同步张拉”的施工方法。通过BIM技术、有限元计算等技术手段，设计了轻便、受力合理、操作简单的提升与张拉工装，保证了提升与张拉的安全性、可靠性。

随着摩天轮向更大尺寸发展，轮辐索式结构的设计将面临更多挑战。未来的研究方向可能包括：

1. 新材料的应用：开发更高强度、更轻质的索材料，以减轻结构自重，提高承载能力。

2. 智能化监测系统：开发实时监测轮辐索张力和结构变形的智能系统，确保运行安全。

3. 优化设计方法：结合先进的数值模拟技术，优化轮辐索的布置方案和预拉力设置，实现结构性能的最优化。

摩天轮轮辐索式结构的设计与优化是一个复杂的工程问题，涉及结构力学、材料科学和施工技术等多个领域。通过不断的研究和创新，这一结构将在未来得到更广泛的应用，为人们带来更安全、更舒适的游乐体验。