基于有限元法的柔性附着塔式起重机结构性能研究.pdf

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1、机械设计与制造第6期50MachineryDesign&Manufacture2012年6月文章编号：1001—3997(2012)06—0050—03基于有限元法的柔性附着塔式起重机结枷能研究曹晔于兰峰钱佳敏(西南交通大学机械工程学院，成都610031)ReaearchonStructuralPropertyofTowerCraneUnderElasticSupportBasedonFenCAOYe，YULan-~ng，QIANJia—min(SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaoto

2、ngUniversity，Chengdu610031，China)’一’●¨’e’一’、t’·、●’e^t一十、t’、●●一、t’1、尊●一^t—_^t一^¨、t一’、．^●—，●一’、．_、●一·●，卜’、t一·、●一·、●一卜·’、●一·、●一^●一．’、．1【摘要】柔性附着塔式起重机常用于热电厂冷却塔等特殊建筑的施工中。针对柔性附着塔式起i}重机，利用有限元法分析了附着层数对柔性附着塔机塔身强度及附着钢丝绳内力的影响；并在弹性范《l围内通过非线性大变形计算，得到柔性附着塔机附着钢丝绳刚度及附着钢丝绳预拉力对柔性附着塔机j；塔身强

3、度、静刚度、动刚度的变化曲线；同时分析了柔性附着钢丝绳截面参数及预拉力对钢丝绳最大内{}力的影响关系变化曲线，为柔性附着塔机柔性附着参数的确定提供了设计依据。{l关键词：柔性附着；塔式起重机；有限元；结构性能》【Abstract】Elasticsupportcraneismainlyusedforconstructionofcoolingtowerofthermalpower{}plant，andsolneerspecial。ccasi。胍meraneMnderelasticsupp。rt，FEMued。analyzeltheinfl

4、uenceofsupportlayersonstiffnessofthetowerbodyandendogenousforceofsteelcablestogetthe}changingcurvesforcranestrength，stoicstiffnessanddynamicstifnessthroughlargedeformationnonlinear《}analyzingandcalculatingintherangeofelasticity．Atthesametimetheinfluentialchangerelationc

5、uruesoflcrosssectionparameterandpretensionofsteelcableonmo．Nimuminternalforceofsteelcableisanalyzed，《》whichprovidesdesignreferencefordecidingparametersofelasticsupportoftowel{}Keywords：ElasticSupport；TowerCrane；FiniteElement；MechanicalPropertyj中图分类号：TH16文献标识码：A并考虑各机构不稳定

6、运动时的动载荷；(2)风载荷；(3)回转运动1引言时的惯性力；(4)小车行走(变幅运动)时的惯性力。上述载荷根据柔性附着塔式起重机(以下简称塔机)采用钢丝绳软附着方参考文献阿卡目应规定计算，作为有限元分析的计算载荷。式，常用于热电厂冷却塔等建筑的施工中Ill。由于冷却塔是一种特表1计算工况殊的薄壁混凝土结构，其纵剖面为双曲线121。采用钢丝绳软附着与工况计算工况示意图关键参数详细描述塔壁连接，能够灵活调节塔机与塔壁之间的距离，避免了刚性附着支撑调节范围小的缺点。在柔性附着塔机系统中，附着钢丝绳瑚的布置方式及性能参数是影响塔机结构性能的

7、重要因素。以某厂矾—L霁喜辫奏雾QTZ5012柔性附着塔机为例，运用有限元软件研究附着层数改变对塔机结构性能的影响，以及软附着刚度及预拉力等参数变化对一斗霪妻鬻柔性附着的内力、塔身强度及刚度的影响。一Q=6000kg重2柔性附着式塔机结构系统介绍具有柔性附着冷却塔用塔机示意图，如图1所示。塔机由基础、塔身、各工作机构、塔帽、吊臂等部分组成。在冷却塔施工中，3．3柔性附着塔机有限元模型塔机偏移冷却塔中心安装，通过自身顶升加高实现冷却塔建设。利用大型有限元分析软件ANSYS建模时，塔机所有弦杆采用当冷却塔到达一定高度后，通过附着钢丝绳将冷

8、却塔壁与塔机连梁单元Beam4，所有腹杆采用杆单元Link8，集中质量采用质量单元接。形成柔性附着I。Mass21，附着钢丝绳选用Linki0。Linkl0单元由于其“双线性刚度矩3柔性附着塔机结构分析的有限元法阵”的特