160t-50m桥架吊车梁受力分析计算.doc

1、1160t/50m 架桥机有关受力校核计算书计算： 审核： 审定： 茂名石化工程有限公司设计院2160t/50m 架桥机有关受力校核计算设计计算过程简要说明由于架桥机工作状态时，存在两种危险截面的情况：I 种为移跨时存在的危险截面；II 种为运梁、喂梁、落梁时存在危险截面，故此须分别对其进行验算和受力分析。一、主体结构验算参数取值1、主导梁自重（包括枕木及轨道）：0.575t/m2、天车副架梁：2.2t/台3、天车：0.582t/台4、验算载荷：160t5、起重安全系数：1.05运行冲击系数：1.15结构倾覆稳定安全系数：1.56、基本假定主梁现场拼装时重心最大偏差：e=0.1m架桥机纵向移动

2、时吊装 T 梁钢丝绳倾角： 2二、总体布置说明架桥机主要由主导梁、天车副架梁、天车组成。导梁采用三角形截面桁架拼装式，动力部分全部采用电动操作。1、导梁中心距：6m；2、导梁全长：81m，前支点至中支点距离为 52m；3、架桥机导梁断面：2.8m1.1m；4、架桥机导梁底部由前部平车总成、中部平车总成、尾部平车总成等组成；5、吊装系统由 2 套天车副架梁总成组成；6、吊装系统采用：2 台天车。三、结构验算31、施工工况分析工况一：架桥机完成拼装或一孔 T 梁吊装就位后，前移至前支点位置时，悬臂最长，处于最不利情况，需验算的主要内容：1）抗倾覆稳定性验算；2）支撑反力的验算及中部横梁验算；3）主

3、导梁内力验算；4）悬臂挠度验算。工况二：架桥机吊梁时及架桥机吊梁就位时的验算内容：1）天车副架梁验算；2）主导梁内力验算；3）前支腿强度及稳定性验算及前部横梁验算；架桥机各种工况见附图 1、5、6。2. 基本验算2.1 工况一2.1.1 抗倾覆稳定性验算架桥机拼装架桥机完成拼装或一孔 T 梁吊装就位后，前移至前支点位置时，悬臂最长，处于最不利情况下的验算，此时为了生产安全，移跨之前须在架桥机尾部加上适当的配重，这里以安装的砼梁的一端重量作配重，则每条主导梁的配重为 40t，故该工况下的力学模型图见图 1 所示：图 1 工况一下的力学模型图4取 B 点为研究对象，去掉支座 A，以求支座 C 的反

4、力，由力矩平衡方程： 26.7)(6.25)8.51(28.521 212 cRPGqq kNqGRc 9.4851.2 Rc 远大于零，故是安全的。倾覆力矩：M 1=0.5q52.828015.4kN-m平衡力矩：M 2= =14470.475kN-m2.7)(6.5)8.5( 21PGq抗倾覆安全系数 k=M2/M1=14470.475/8015.4=1.8051.5 满足规范要求。2.1.2 中支点反力的计算按上图计算模型，有 kNRPGqRcb 86.812中支点的反力由中担来承担，中担梁的截面如下图所示：图 2 中担截面尺寸图经计算其截面特性如下：I2297322667mm 4 W=

5、7657742mm3主导梁对中担产生的最大弯矩为5Mmax=Rb900666.86 900600174kN-mm故中担梁截面上的最大应力为： 155MPa 安全MPaWM37.87654210max2.1.3 主导梁的内力验算中支点 B 处断面所受弯矩最大：Mb=0.5q52.828015.4kN-m主导梁截面特性计算 吊车梁主肢的截面特性吊车梁截面尺寸如图 2 所示，架桥机车梁截面为 3 条空心的箱形梁，经计算得 3 条空心的箱形梁的截面参数为： 16 1+0 12 +0图 3 主导梁主肢的截面外形尺寸图上弦梁： I 1=324392277mm4 A 1 22912mm2下弦梁： I 2=1

6、01799936mm4 A 2 12672mm2 6则整个架桥机主梁截面的面积为：A A1+2A2 2291212672 2 48256mm2myic 5.1324856041067整个架桥机主梁截面的惯性矩为：I=2I2+2A2（ 160+2240+120y c） 2 I1+A1yc2=2101799936212672（160+2240+120 1323.5 ）2324392277229121323.5 276944629365mm 4其截面系数为： 37108.5)160.32(79)160( myIWc 主导梁的最大弯曲应力为满足施工要求。MPaPaMb 155.41087.562.1.

7、4 主导梁的挠度验算主导梁自重产生的最大挠度为 cm6.34.01576942310.288.5241 EIqL前担重量产生的最大挠度为 c2.1.01576942310.26)8.()3( 232 IaP所以弹性挠度为 f 弹 f 1+f2=34.6+12.2=46.8cm能够满足架桥机前移就位。2.2 工况二2.2.1 天车副架梁验算天车副架梁的受力模型图如下：7图 4 天车副架梁的受力模型图经计算，得 kNqGPRa 1.2257.91.025.71 其最大弯矩为 mkNqa 8.6257.3520.3175.30.M2mx天车副架梁的截面特性参数为I=1755904000mm4 W=5

8、853013.3mm3其最大弯曲应力为：155MPa 安全MPaW9.1063.5862max2.2.2 天车的受力分析1、天车行走小车梁的受力分析天车行走小车梁的受力模型图如下：8经计算，得 kNqGPRa 375.2021.69.4026.1其最大弯矩为 mkNqa 416.8.12.375.08.3.0M22mx天车行走小车梁的截面特性参数为I=136263794.9mm4 W=689272.1mm3其最大弯曲应力为：155MPa 安全MPaW6.91.682706max2、天车中心横梁的受力分析天车中心横梁的受力模型图如下图所示9则其最大剪力为V=422kN跨中的最大弯矩为M max=

9、114.913kN-m天车行走小车中心梁的截面特性参数为A=19520mm2 I=413482667mm4 W=2067413mm3其最大剪应力为：108.5MPa 安全MPaAV61.1952043其最大弯曲应力为：155MPa 安全aW58.2067413.max2.2.3 架桥机跨中主导梁的受力分析 架桥机跨中主导梁的受力分析架桥机吊梁时及架桥机吊梁就位时的验算内容，这里分两种情形。工况 2-1 架桥机吊梁前吊点行走至前跨正中位置时，其跨中弯矩达最大值，故需对该位置作如下验算：通过对该主导梁进行受力分析，确定其力学模型如下图所示：图 5 架桥机主梁吊梁工作时的力学模型图之一图中 P 为作

10、用在单条主梁某一跨上的集中载荷，N 或 kN；10l为架桥机主梁的跨度，m；a,b为集中载荷作用点距两端点的距离，m。通过对该工况下连续梁进行内力分析计算，可得：其最大弯矩为跨中弯矩 Mmax=5343.52 kN-m其最大剪力为右端剪力 Vmax=655.78kN工况 2-2 架桥机吊梁前吊点行走至前跨距前支点 32.2 米位置时，后吊点即将从运梁车改至由后跨主导梁承担时，其前跨中弯矩达最大值，故需对该位置作如下验算：图 6 架桥机主梁吊梁工作时的力学模型图之二通过对该工况下连续梁进行内力分析计算，可得：其最大弯矩为离左端 32.2 米处的跨中弯矩 Mmax=5624.37kN-m其最大剪力为右端剪力 Vmax=456.46kN综合上述两种工况，得Mmax=5624.37 kN-m Vmax=655.78kN 架桥机跨中主梁截面特性计算 架桥机跨中主梁主肢的截面特性架桥机跨中主梁截面尺寸如图 7 所示，架桥机跨中主梁截面为 3 条空心的箱形梁，经计算得 3 条空心的箱形梁的截面参数为：