某起吊贝雷架受力分析.pdf

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1、垫!垒生簋!鱼塑i篁墓!箜塑1江酉建堑煎三燕苤某起吊贝雷架受力分析■张寅龋东华工程科技股份有限公司。安徽合肥230024摘要：主要介绍贝雷架的起吊时的受力特点，利用有限元软件对贝雷架起吊过程进行受力分析验算，提出贝雷架使用过程中的建议，保证吊装工作的安全进行。关键词：贝雷架受力分析有限元吊装1工程概述某桥施工中，将鞍座运输到主塔外侧起吊点位置后，拟采用贝雷架拼装悬臂支架起吊。起重设备采用8吨卷扬机和滑轮组，贝雷架为双悬臂6排单层结构(单臂为3排单层)。本工程参照中华人民共和国国家现行标准规范和规程进行设计：本文采用有限元软件MIDAS／

2、GEN对贝雷架的起吊过程进行受力分析验算：2贝雷架的性能指标及组成部分2．1本工程采用国产贝雷架，性能指标如表1所示表1国产贝雷架的性能指标高×长弦杆截面弦杆惯矩弦杆断面率桁片惯矩桁片断面率类型(cm)面率F(cm)I。(cm4)w。(cm3)I￡(cm4)W。(cm3)国产150×3002548396．679．42505003570桁片允许弯弦杆回旋半自由长度长细比x纵向弯曲弦杆纵向类型矩M。(KN·径a=、／I／FI。(cm)=I／R系数巾容许受压(cm)荷载(KN)国产975．03．947519．0O．95366302．2贝雷架的

3、组成部分2．2．1桁架桁架由上、下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成，上下弦杆的端部有阴阳接头，接头上有桁架连接销孔。桁架的弦杆由两根lO号槽钢(背靠背)组合而成，在下弦杆上，焊有多快带圆孔的钢板，在上、下弦杆内有供与加强弦杆和双层桁架连接的螺栓孔，在上弦杆内还有供连接支撑架用的四个螺栓口，其中间的两个孔是供双排或多拍桁架同时节间连接用的，靠两端的两个孔是跨节间连接用的。多排桁架做梁或柱使用时，必须用支撑架加强上下两节桁架的结合部：在下弦杆上，设有4块横梁垫板，其上方有凸榫，用以固定横梁在平面上的位置：在下弦杆的端部槽钢的腹板上海设有两个椭圆孔，

4、供连接抗风拉杆使用。桁架竖杆均用8#工字钢制成，在竖杆靠下弦杆一侧开有一个方孔，它是供横梁夹具固定横梁时使用的。桁架构件的材料为16Mn，每片桁架中270kg。2．2．2桁架连接销及保险销桁架连接销供连接相邻两桁架用，重量为3kg，在锥度一段有一个插保险销用的小孔。2．2．3加强弦杆主要用来加强桁架弦杆的承载能力，材料，断面与桁架上弦杆相同，构造上，加强弦杆螺栓孔座板与桁架弦杆上孔的座板高低位置不同，一个加强弦杆用两个弦杆螺栓与桁架弦杆相连。2．2．4弦杆螺栓用以加强弦杆与桁架间的连接栓规格为M36×18，材质为16Mn，抗剪力为150

5、KN，拉力为80KN。2．2．5桁架螺栓用以上下层桁架的连接，比弦杆螺栓长，它的构造均与弦杆螺栓相同。2．3起吊贝雷架的整体尺寸起吊贝雷架长度方向由14个贝雷架单体拼接而成，贝雷架单悬臂为3排单层(双悬臂，6排单层结构)，支座分别为2排双层．整体尺寸如图l所示。图l起吊贝雷架的整体尺寸3验算内容及其荷载3．1验算内容本次验算主要包括鞍座从起吊点位置(即悬臂4m位置)起吊过程中贝雷架最大挠度以及最大应力：3．2荷载贝雷片自重：300kg．q=lkN／m主索鞍重：Pl=28t=280kN起吊行车及吊具总重P2=6l-60kN根据《建筑结构荷

6、载规范》(GB50009—2001)，可取静载系数为1．2，动载系数1．4，则贝雷架起吊点所受集中荷载(贝雷架自重荷载可在MIDAs／GEN软件中设置)：P=1．4×Pl+1．2×P2=1．4×280+1．2×60=464KN4建模计算过程本报告采用大型有限元软件MIDAs／GEN进行建模计算。MIDAs／GEN具有多国的规范数据库，人机交互友好，建模方便快捷。4．1材料特性弦杆类型截面材料上、下弦杆10号槽钢(背靠背)16Mn竖杆及斜杆8#工字钢4．2几何模型几何模型创建过程如下：(1)定义截面类型、单位以及用户坐标系；(2)通过桁架

7、建模助手以及删除、建立单元命令建立单个贝雷架的模型；(3)采用阵列命令建立贝雷架的双悬臂截面；(4)利用建立单元命令增加贝雷架的横向连接；(5)将连接好的贝雷架阵列形成整体贝雷架；(6)利用(2)～(5)步骤，建立起吊贝雷架的双层贝雷架支座。4．3单元选择贝雷架的上下弦杆采用梁单元，斜杆与竖杆采用桁架单元。4．4定义边界条件以及荷栽(1)对于起吊贝雷架的双层贝雷架支座下方做固结处理；(2)设置自重荷载，z向自重系数取一1．2；(3)将起吊点所受的集中荷载平均分配到起吊处的六个节点上，即464／6=77．33KN：4．5后处理模式当建模完

8、毕之后，即可运行MIDAs／GEN的后处理模式，即有限元计算。经过计算，起吊贝雷架的最大挠度出现在起吊悬臂的端部，最大挠度为17．49mm，如图2所示；最大应力出现在悬臂支撑点处，最大应力为243．56MP