门式缆索起重机结构的有限元分析和力学性能研究

发布时间：2019-10-18 11:42

【摘要】：缆索起重机在吊装过程中，塔架承载多种不同的载荷，为了确保缆索起重机在吊装过程中的整体强度、稳定性及吊装过程的安全可靠，，必须对缆索起重机的塔架在多种工况作用下进行整体强度和稳定性分析。 本文以朔准铁路跨黄河特大桥工程施工实际问题所使用的LQ2800KN型缆索起重机为背景，依据中国化学工程第三建设有限公司提供的LQ2800KN型缆索起重机结构设计图纸按照各个构件的实际截面形状建立了缆索起重机塔架的ANSYS有限元计算模型，对LQ2800KN型缆索起重机进行了以下几个方面的研究： 1.本文对LQ2800KN型缆索起重机的承重索系统进行了理论计算，比较了悬链线法与抛物线法的优缺点。 2.利用有限元软件ANSYS对整体结构进行了在大风作用下的稳定性分析(线性屈曲分析)，并通过施加缆风绳来确保整体结构的稳定性。 3.对LQ2800KN型缆索起重机进行了刚度、强度分析并给出了结构变形(位移)、应力分布的计算结果，并根据计算结果对该结构在现有荷载情况下的强度、刚度和稳定性进行了分析和判定。通过变形（位移）控制，分析了缆风绳和背索张力，分别给出适合各个施工工况的缆风绳和背索预张力。 通过以上几方面的研究，改进了缆索起重机的设计方案，确保了缆索起重机在朔准铁路跨黄河特大桥工程施工过程中的安全性与可靠性。
【图文】：

第五章 缆索起重机塔架工况分析模型结构分析1 模型结构本缆索起重机为塔架门式，朔州塔架位于 3 号墩，高度为 129.7塔架位于 7 号墩，高度为 129.64m，中心距离为 25m。由于是对研究准格尔这边的门式塔架，起重塔架立柱采用 800×16mm 钢个标准节，材质 Q345D）和 N 型万能杆件（材质 Q235）拼装而撑在每个标准节的中间位置，每边立柱上 14 套米字撑。设置 4全部采用 N 型万能杆件拼接而成。根据上章分析结构为了确保塔在塔架立柱上设置一共 12 道缆风绳，分别位于上、中、下层其平衡风给塔架带来的水平载荷。塔架背面设置背索，用来控制塔架架模型结构如图 5-1 所示：

2 米字撑上下横杆 4×∠120×120×10 Q2353 米字撑中间横杆 4×∠75×75×8 Q2354 米字撑中间竖杆 4×∠75×75×8 Q2355 米字撑斜杆（1-11 层） 2×∠75×75×8 Q2356 米字撑斜杆（12-14 层） 4×∠75×75×8 Q2357 顶部斜撑 2×[ 32b Q2358 底部支架 焊接厢型梁 Q3459 顶部支架 焊接厢型梁 Q34510 承重索 φ62.5 Q2355.1.3 缆索起重机塔架有限元模型缆索起重机塔架有限元模型如图 5-2 所示：
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH21

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本文编号：2551070