门式起重机随机地震响应分析
本文选题:门式起重机 切入点:地震响应 出处:《西南交通大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:我国是地震多发国家,近十年来发生多次7级及以上地震,这些地震不仅破坏了社会经济的发展,同时威胁着人民的生命安全。门式起重机是一种常见的物料搬运设备,被广泛的运用于码头、建筑工地和造船厂等地。随着起重机结构也越来越大和复杂,结构自身动力学特性在地震分析中的影响也越来越明显,然而现行规范中门式起重机的地震分析仍然停留在静力学分析,不能保证与实际结果相吻合。因此,为避免相关事故的发生,对门式起重进行详尽的地震分析具有十分重要的意义。本文借用有限元软件ANSYS对门式起重机的地震动力学特性进行分析,主要研究内容如下:1.门式起重机模型建立及静力学分析。通过门式起重机结构进行简化,在ANSYS中创建该起重机有限元模型,根据规范要求完成对门式起重机进行了刚度工况、强度工况和地震工况的分析。2.介绍反应谱理论、随机振动分析理论、随机地震动模型空间效应模型。通过反应谱理论,设计地震反应谱曲线。基于随机振动理论,得到结构在随机地震激励下的数学描述形式及地震响应动力学方程。3.门式起重机模态分析。通过编写APDL命令流,得到门式起重机前10阶自振频率、振型及其各方向上的模态参与系数。4.门式起重机的反应谱和随机地震分析。利用设计反应谱曲线和随机振动理论分别对结构进行一致激励下的反应谱和随机地震分析。选取空间效应模型及相关参数,分别就行波效应、相干效应和局部场地效应对门式起重机进行地震响应分析,并以一直激励下的地震响应结果为参照进行了对比分析。5.门式起重机地震影响因素研究,分别在不同的场地类型、地震波输入角度和工况下,对结构应力和各向位移的变化进行分析,研究不同因素对门式起重机地震响应的影响程度。
[Abstract]:China is an earthquake-prone country. In the past ten years, many earthquakes of magnitude 7 or above occurred. These earthquakes not only destroy the social and economic development, but also threaten the lives of the people. Gantry cranes are a common material handling equipment. It is widely used in wharf, construction site, shipyard and so on. As the structure of crane becomes larger and more complex, the influence of the dynamic characteristics of the structure in seismic analysis becomes more and more obvious. However, the seismic analysis of gantry cranes in the current code is still stuck in static analysis, which can not be guaranteed to coincide with the actual results. Therefore, in order to avoid the occurrence of related accidents, It is very important to carry out detailed seismic analysis of gantry crane. In this paper, the seismic dynamic characteristics of gantry crane are analyzed by using finite element software ANSYS. The main research contents are as follows: 1. Model establishment and static analysis of gantry crane. By simplifying the structure of gantry crane, the finite element model of crane is established in ANSYS, and the stiffness of gantry crane is completed according to the specification. Analysis of intensity and earthquake conditions .2.The response spectrum theory, random vibration analysis theory, spatial effect model of random ground motion model are introduced. Through the response spectrum theory, the seismic response spectrum curve is designed, based on the random vibration theory, the seismic response spectrum curve is designed based on the random vibration theory. The mathematical description of the structure under random earthquake excitation and the dynamic equation of seismic response .3.Modal analysis of gantry crane are obtained. By writing APDL command stream, the first 10 natural frequencies of gantry crane are obtained. Mode shapes and their upward modal participation coefficients .4.Response spectrum and random seismic analysis of gantry cranes. Response spectra and random earthquakes of structures under uniform excitation using the design response spectrum curve and random vibration theory, respectively. Analysis. Select the spatial effect model and related parameters, The seismic response of gantry crane is analyzed by means of traveling wave effect, coherent effect and local site effect respectively, and the seismic response results of gantry crane under constant excitation are compared and analyzed. Under different site types, seismic wave input angles and working conditions, the variation of structural stress and displacement is analyzed, and the influence of different factors on the seismic response of gantry cranes is studied.
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH213.5
【参考文献】
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,本文编号:1598638
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