棧橋結構分析

工程技術(shù)棧橋結構分析劉博林季洪博北方重工集團有限公司遼寧沈陽(yáng) 110141[摘要]以某水泥生產(chǎn)線(xiàn)鋼結構棧橋為背景,利用通用有限元軟件7)1.2 GEQ +1.3SLANSYS對該棧橋進(jìn)行了各種設計載荷下的動(dòng)態(tài)和靜力分析,計算結果表明該其中: GEQ-重力載荷代表值棧橋各桿件均滿(mǎn)足規范要求，此結構穩定可靠,能夠滿(mǎn)足工程實(shí)際要求。2.3計算結果[關(guān)鍵詞]有限元;鋼結構棧橋;結構分析1)結構的靜力計算。計算結果見(jiàn)下圖2。AN1.工程概況312?.201310:37:55本工程為某水泥生產(chǎn)線(xiàn)運輸棧橋，跨度20m,傾角10.2,棧橋為空， (AVS)間鋼結構,材料為Q235B,彈性模量E為210Gpa,泊松系數為0.3,密度均為7.85 x 10'kg/m',棧橋結構端部為[ ]式框架，支承在下部鋼結構支架上,屋面和墻面為輕質(zhì)壓型鋼板,橋面上鋪鋼格板。I]式框架梁型材為H150x 100型鋼，柱型材為H200x150型鋼，平連為L(cháng)100x8角鋼，桁架豎桿型材均為H150x 100型鋼，上下弦桿型材均為H200x200型鋼,斜腹桿型材為L(cháng)63x 6雙角鋼。鋼結構棧橋是由多種型鋼桿件和鋼板組合成的空間結構,受有三維方向的力和彎矩作用,根據結構特點(diǎn)和受力情況，棧橋主體結構采用ANSYS軟件中的Beam189梁?jiǎn)卧M，集中質(zhì)量采用Mass21質(zhì)量單元模擬。屋面板和墻面板僅考慮其質(zhì)量加在對應節點(diǎn)上;皮帶機和物料-58.043 15.0023.247 62.392101.530的質(zhì)量按集中質(zhì)量加在桁架支承節點(diǎn)上。約束情況是:一側約束X、Y、Z三個(gè)方向的線(xiàn)位移,另- .側約束Y. Z二個(gè)方向的線(xiàn)位移。圖1為棧橋的從計算結果中可以看出結構下弦受拉上弦受壓;跨中桿件受力最ANSYS模型。大，變形最大，這些計算結果和基本力學(xué)概念-致。AN。桁架垂直方向最大變形15mm,水平方向最大變形3mm,滿(mǎn)足結構DB2: 2003剛度(1/600)的要求。2)結構的動(dòng)力計算。結構的前五階自然頻率結果如表1所示，部分振型圖如圖3所示。表1結構自然頻率單位:1/s二頻率值68.573.3123.8127.6132.9圖3部分振型圖動(dòng)態(tài)分析結果可表明，棧橋鋼結構因橫向剛度較小容易發(fā)生平面外彎扭，棧橋的一階振型為平面外平動(dòng)也說(shuō)明了這一點(diǎn), 符合棧橋的動(dòng)圖1棧橋結構ANSYS模型力學(xué)特性。從動(dòng)態(tài)分析結果可知結構的頻率為68.5Hz,屬正常范圍內，2.結構分析結構設計比較合理。2.1荷載種類(lèi)及取值3.結語(yǔ)根據工藝提供的資料,結合《建筑結構荷載規范》(GB50009-有限元軟件ANSYS的計算結果說(shuō)明:棧橋各個(gè)桿件的強度、剛度2001) (2006年版) ,荷載取值如下:和穩定性均滿(mǎn)足規范要求，結構設計合理、可靠。1)恒荷載(DL) :屋面檁條及外裝板: 0.5kN/ m2;皮帶機線(xiàn)載荷:3.2kN/m;2)活荷載(LL):屋面: 0.5kN/m2;樓面:2.5 kN/, m2。3)風(fēng)荷載(WL) :基本風(fēng)壓為0.6kN/m2;地面粗糙類(lèi)型為B類(lèi)。4)溫度荷載(TL) :最高溫度34.8度,最低溫度-22.4度。5)地震作用(SL) :抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0, 15,地震分組為第-組。2.2荷載組合根據GB50009--2001建筑結構荷載規范，本結構荷載基本組合如下:1) 1.2DL+1.4LD2) 1.2DL+1.4LD+0.7*1.2TL參考文獻.中國煤化工3) 1.2DL+1.4LD+0.6*1.4WL1]劉國慶， 楊慶:中國鐵道出版4) 1.2DL.+0.71.4LD+1.4WL社,2003IYHCNMHG5) 1.2DL+1.4LD+0.6*1.4WL+0.7*1.2TL[2] GB 50017- -2003, 鋼結構設計規范[S]6) 1.2DL+0.7*1.4LD+1.4WL+0.7*1.2TL[3] GB 50011- 2001,建筑抗震設計規范[S]203