鋼結(jié)構(gòu)裝配式帶式輸送機棧橋有限元分析
整體鋼結(jié)構(gòu)裝配式帶式輸送機棧橋是近年來出現(xiàn)的一種應(yīng)用于國外現(xiàn)代化礦井煤炭運輸?shù)男滦徒Y(jié)構(gòu)形式，具有建設(shè)工期短、施工簡單、造型美觀等優(yōu)點，該結(jié)構(gòu)是由縱向封邊梁、下部縱向主梁、橫向次梁、預(yù)制混凝土樓板、側(cè)折板、上部橫梁（用于帶式輸送機懸掛）整體拼裝而成，每段棧橋的長度均為36m，所有的構(gòu)件都是在鋼結(jié)構(gòu)廠內(nèi)預(yù)先制造完成，現(xiàn)場只需進行簡單拼裝并將帶式輸送機安裝后即可投入生產(chǎn)。
目前，該鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在澳大利亞、美國的現(xiàn)代化礦井均有應(yīng)用，但結(jié)構(gòu)的制作和安裝均是由生產(chǎn)帶式輸送機設(shè)備廠商以EPC交鑰匙工程進行承攬，不僅銷售輸送機設(shè)備，同時還負責(zé)整個棧橋的設(shè)計、制造和安裝，從而導(dǎo)致該項工程的造價非常之高。迄今為止，由于造價、關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)等因素，在國內(nèi)并沒有該結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用實例。利用ANSYS軟件對單跨、雙跨結(jié)構(gòu)的靜力特性進行系統(tǒng)分析，并深入研究了上部橫梁、折板起波尺寸等幾何參數(shù)對其靜力特性的影響，得出一系列在設(shè)計和加工過程中如何減小撓度、降低應(yīng)力集中、提高整體剛度的相關(guān)措施，對該類結(jié)構(gòu)國內(nèi)的研究和應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
1)在滿足正常使用荷載情況下，結(jié)構(gòu)發(fā)生位移和應(yīng)力集中位置。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，為提高結(jié)構(gòu)的整體強度和剛度，需進行加厚處理的區(qū)域或增加截面尺寸、鋼材強度的構(gòu)件范圍。
2)下部縱向次梁是降低鋼結(jié)構(gòu)撓度的有效構(gòu)件，可通過增加其強度和截面尺寸來提高整體結(jié)構(gòu)的承載能力。
3)考慮圍護板承載的蒙皮效應(yīng)，隨著板厚的增加可以提高結(jié)構(gòu)的整體強度和剛度。
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