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拉斯维加斯 High Roller 观景摩天轮 – 使用 Oasys GSA 进行复杂分析和设计
项目概述
拉斯维加斯高空摩天轮于 2014 年开放，是世界上最大的观景摩天轮（目前是第二大摩天轮，仅次于迪拜眼）。高空摩天轮高 550 英尺，圆形边缘由一个管子组成，支撑着 28 个球形座舱。每个座舱最多可容纳 40 人，他们可以在 30 分钟的旅程中参与多种主题娱乐体验。该景点位于臭名昭著的拉斯维加斯大道中心，与凯撒宫酒店隔街相望，位于 LINQ 长廊的尽头。选择合适的分析软件来设计这种复杂的结构非常重要。Oasys GSA 被选为主要的结构分析软件，因为它使奥雅纳的工程师能够分析许多独特的设计考虑因素。
© Arup – observation wheel size comparison. 
Oasys 如何证明其价值
Oasys GSA 允许工程师研究各种施工顺序，以确认轮子可以建造。Vegas High Roller 最终以直立方式建造，就像新加坡摩天观景轮一样。首先建造永久地基，然后竖立支撑腿和支柱，然后是轮毂。轮辋是分段建造的。
© Arup – construction sequence showing key stages. 

 

巨大的轮子和狭窄的场地给设计团队带来了挑战。由于现有道路、单轨铁路和活跃的雨水涵洞之间的场地限制，地基位置选择有限。最终，轮毂由四个倾斜的支腿支撑，并在道路上建立了一个横向支架。GSA 在确定场地的正确几何形状方面发挥了重要作用。
车轮有许多独特的设计考虑因素，只有使用允许定制设计案例和非典型几何形状的软件才能进行研究。

GSA 用于分析不同的操作条件，例如轮辋自由旋转时或固定在支撑结构上以防止旋转时。该团队能够在不同的分析阶段改变构件的端部固定性（例如，从固定变为固定），以模拟元件将面临的真实条件。
拉斯维加斯沙漠的极端气候意味着热负荷非常大。由于细长的元件，每个部件的膨胀或收缩极大地影响了车轮的设计。

GSA 使设计团队能够了解车轮的动态特性，以确保在风力事件中有足够的乘客舒适度。它还促进了对支撑腿之间差异沉降的研究，以确定结构内产生的位移和应力。

GSA 分析确定了车轮的柔韧性以及通过调整单个电缆的预紧力可以将轮辋拉直多少。除了仔细的细节处理外，这种分析还允许在现场实现最大程度的可调性，并有助于实现极其严格的施工公差。单元件轮辋的屈曲和电缆张力的非线性也是使用 GSA 确定的。使用特征值屈曲方法，工程师能够识别屈曲模式产生的额外力和力矩。
© Arup – contours of horizontal component of node deflections under dead load before completing the rim.

 

© Arup – contoured deflection under dead load with applied jacking force.
由于 GSA 考虑到这种复合结构而具备的分析和设计能力的准确性和可靠性，该项目启发了 Arup 内部使用的其他类似设计和数字工作流程。

我们要感谢 Arup 的副结构工程师 Mary Ferguson 和高级结构分析师 Marc Tatarsky 与我们分享这项工作。
 
如果有更多疑问或要试用软件？欢迎留言，我们将很快与您联系
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