基于ANSYS的烟囱液压平台系统结构有限元分析

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1、第37卷第12期华电技术Vo1．37No．122015年12月HuadianTechnologyDec．20l5基于ANSYS的烟囱液压平台系统结构有限元分析胡婷，梁庆纯，闰玉萍(1．郑州科润机电工程有限公司，郑州450015；2．东北电业管理局烟塔工程公司，辽宁锦州121000；3．郑州铁路职业技术学院，郑州450015)摘要：由于烟囱液压施工平台结构复杂、超静定次数高、所受荷载种类繁多，为简化计算并保证计算结果准确，采用ANSYS软件对施工平台的主结构进行了强度和刚度有限元计算，指出了平台主结构的薄弱环节，提出了施工平台结构的优化方

2、案，优化后的平台主结构计算结果满足规范要求。关键词：施工平台；ANSYS软件；强度；刚度；优化中图分类号：Tu391文献标志码：A文章编号：1674—1951(2015)12—0017—041液压施工平台主结构概述2液压施工平台主结构有限元分析液压施工平台由中心鼓圈、辐射梁、拉索、环梁、2．1计算模型外吊架、井架及抱杆等组成。辐射梁顶面用于施工此次模拟原点位于平台中心，轴正向为竖直材料、设备的临时堆放及人员的水平输送；平台顶面向上，轴和Y轴在平台面内分别指向直径方向。设置一根抱杆，通过卷扬机形成简易的垂直运输工以各型钢的形心轴线建立模型

3、，系统包括中心鼓圈具；烟囱筒壁混凝土内均匀埋设爬杆，由穿心式液压上环附属杆、中心鼓圈上环支撑杆、中心鼓圈上环、千斤顶通过爬杆向上爬升，从而带动辐射梁上升，实中心鼓圈下环、中心鼓圈立杆、辐射梁、拉索、环梁、现液压平台的提升。液压施工平台结构如图1井架和爬升杆。模型拉索采用LINK10单元，其他所示。杆件均采用BEAM188单元J。由于液压施工平台结构复杂、超静定次数高、所由于爬升杆埋在混凝土里，因此此次模拟约束受荷载种类繁多，手算过程比较繁琐并且会因过度爬升杆6个自由度，即固定约束。整体模型如图2、简化而导致计算结果偏差较大，因此，本文采

4、用有限图3所示。元软件对平台主结构进行计算，根据其计算结果对2．2计算工况施工平台进行优化。平台的强度按最不利工况计算：平台处于10nl图1液压施工平台结构以下标高，筒身外半径为18500mm，混凝土壁厚650收稿日期：2015—08—04；修回日期：2015—10—12mm，抱杆工作，可变荷载作用在辐射梁上。·20华电擞术第37卷N0DALSOLUTION与辐射梁之问的距离，使其中心线尽量交于一点，以STEP=ISUB=1减小杆端弯矩，降低应力水平。TIME=lUZ(AVG1(3)平台上的可变荷载尽量分开布置，特别是rRSYS=0Po

5、werGraphics当抱杆工作时，可变荷载尽量不要堆放在靠近抱杆IEFACET=I_AVRES=Mat附近的辐射梁跨中位置处，以防对平台结构产生不DMX=129．201利影响。SMN=一128．577SMX=一87．601(4)由于顶升过程中的荷载较正常工作荷载—128．577■一一124．024小，反而会麻痹大意，顶升过程中需加以注意，保证■■一119．471一l。图一114．918顶升安全。豳一110．365l瞳豳一105．812li圆一101．259参考文献：U一96．707if圈一92．154I一87．601[1]刘国庆，杨庆

6、东．ANSYS工程应用教程：机械篇[M]．北京：中国铁道出版社，2003．图13优化后中心鼓圈上平面平杆位移[2]钢结构设计规范：GB50017-2003[S]．绳计算得允许拉力为52．300kN。由图11可知，钢[3]建筑施工手册编委会．建筑施工手册[M]．北京：中国建丝绳最大拉力为49．742kN，小于许用拉力，因此满筑工业出版社，2003．足设计要求。[4]中国建筑工业出版社．建筑施工技术规范[M]．北京：中由以上结构可知：整体最大竖向位移为128．6国建筑工业出版社，2008．mm

7、平面平[5]中国建筑工业出版社．现行建筑结构规范大全[M]．北杆最大竖向位移出现在跨中，相对位移为128．6—京：中国建筑工业出版社，2014．87．6=41．0film<]=46．8mm，刚度满足要求。[6]中国建筑工业出版社．现行建筑设计规范大全[M]．北京：中国建筑工业出版社，2014．3结论[7]液压滑动模板施工安全技术规程：JGJ65—2013[S]．(本文责编：刘芳)(1)中心鼓筒上弦最大应力为219．7MPa，超出许用值2％，在施工过程中应注意监测；环梁的强度作者简介：稍有富余，但其截面由结构的刚度控制，因此无减小胡婷(1

8、984一)，女，湖北黄冈人，工程师，工学硕士，从空间。事起重机金属结构设计方面的工作(E—mail：hut@hdmdi．(2)在实际施工中应尽量减小鼓筒上平面平杆corn)。(上接第l6页)下的最大应力为9