基于ANSYS的缆索吊装系统的动态力学性能研究

发布时间：2020-10-25 06:38

　　 缆索吊装,是一种在桥跨两岸桥轴线上布置塔架和缆索系统,采用缆索吊装和扣索相结合的方案,通过跑车的起吊索垂直起降和跑车的牵引索在缆索上沿桥轴向水平移动来实现钢管拱桥构件的垂直起吊、安装和水平位移等施工要求,保证施工安全,是桥梁施工的常用方法之一。随着科学技术的进步、桥梁建设施工工艺不断改善进步、材料生产及机械制造技术的全面进步,大跨度桥梁相继建造,缆索吊装施工技术朝着索跨大、吊重大、吊运系统性能显著改进等方向发展。因此,对缆索吊装系统的力学性能研究就显得更加重要。本文以某桥缆索吊装系统为背景,采用大型有限元软件ANSYS建立精细化模型,以带质量的滑轮代替天车,模拟天车在缆索上运动过程中各构件的力学性能变化情况,对比分析缆索吊装系统静力和动力作用下的结构受力变化,验证目前缆索吊装计算公式的合理性,为缆索吊装系统的设计提供更精确的数据,主要工作如下:1.介绍了缆索吊装计算公式,以及它的假设和内容,分析了影响计算公式结果的因素。介绍了有限元计算的方法理论,以及动力学下的有限元法的理论,建立了ANSYS精细化的有限元模型。2.通过缆索吊装计算公式,计算出缆索吊装系统在受到静力作用下缆索的受力情况,借助有限元软件ANSYS建立了精细化模型,模拟缆索吊装系统在受到静力作用下缆索的受力情况,对比分析静力作用下缆索的受力情况和理论计算结果的差异。以带质量的滑轮代替天车,模拟天车在缆索上运动的过程,得到缆索在运动过程中的受力变化,分析运动过程中的受力情况,对比分析静力和动力作用下的受力变化,验证在动力情况下,用荷载质量乘以冲击系数的方式代替滑移移动荷载的途径是可行的,缆索吊装计算公式是合理的。3.通过有限元软件计算了缆索吊装系统在受到静力作用的情况下,塔架部分杆件的受力情况,与缆索吊装系统在受到动力作用的情况下进行对比分析,从塔架方面,验证在动力作用情况下用荷载质量乘以冲击系数的方式代替滑移移动荷载的途径是可行的,缆索吊装计算公式是合理的。
【学位单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U445.4
【部分图文】：

索吊装主索计1）主索触的部位和塔架直主索对中不动点索进行计第二章装计算原理计算的基本索的两端通过位称为索鞍直接的拉索中间段主索（即为固结计算，简图缆索吊理本假定和计过一定的连鞍），成为的索的跨度不是索的影响和两结），这样进图如图 2-1（吊装计算计算简图连接使其固定的三跨连续钢是很大时，两塔架的位进行简化后，）所示。算公式与有 定在地锚上钢索，简图为了将计位移，并且三跨主索有限元理上，主索中间图如图 2-1（算过程简单认为主索与索就可以简化理论间支承在）所示单化，一与塔顶索化为两端

计索荷载索计式荷载长 A1g反力（如的水计算基本公索在自重作用载的确定计算的基本式表达简化载强度1改1AB l，主1 1cosl gl 力如图 2-2）的水平反力和公式 用下的计算本假定，主索起见，可根改为沿主索跨主索的跨度为的整体平衡和竖直反力分算索的自重沿根据主索总重跨度分布的为 ，则根据衡条件 X分别为：沿主索的弦重量不变的的换算自重荷据1 1l g l g 0，B M长均匀分布的条件，将沿荷载强度，可得： 0和 M布，沿（A

反力的整===Hgg应的、右和倾任意图力整体平衡条(+22BHl P l xll P xl 的简支梁（右两支点的倾角意位置截面2-3 自重和集条件可求得主)HtgHtg （如图 2-3的竖向反力值面弯矩为零的g xtg 集中荷载共同主索在支点），则知 g 值。的条件，以2同作用下的计点处的水平反(+2l P ll 以主索的 AC计算简图反力和竖向x ) 和2 g l C 段为隔离向反 体
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本文编号：2855607