钢平台计算书Word文档下载推荐.docx
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P1=S1/5=50KN
2、工况二:
结构自重+1.4×
炮车运梁重
钢平台运梁车道面宽5.85米(详见工况二示意图),运梁炮车按挂车荷载定义。
炮车运梁车前、车后取(G2+G3)/2,即
S2=(G2+G3)/2=(800+75)/2=437.5kN
输入炮车荷载为P1=437.5KN,间距25m,P2=437.5KN,间距0.5m
三、建立模型
钢平台模型
直径630mm壁厚10mm螺旋钢管上铺横纵向I50a工字钢,最上层纵向工字钢上铺1cm钢板。
钢平台模型边界条件
立柱边界条件x、y、z方向移动固定,x、y、z方向转动自由;
工字钢边界条件z方向移动固定,x、y方向移动自由,x、y、z方向转动自由。
钢平台模型钢臂连接
上下层工字钢采用刚体连接,x、y、z方向移动固定,x、y、z方向转动自由。
钢平台模型一条车道
按midas移动荷载分析中车面布置,车道宽5.4m。
钢平台模型集中荷载加载位置
每根工字钢集中荷载为50KN,每处加载5根工字钢,加载两处中心间距6.45m,模拟架桥机两支腿
四、结构计算
4.1支反力计算
4.1.1工况一支反力计算
工况一支反力计算结果图
由图上得出:
Fxmax=-0.0022KN;
Fymax=-0.146KN;
Fzmax=558.62KN
4.1.2工况二支反力计算
工况二支反力计算结果图
Fxmax=0.685KN;
Fymax=0.291KN;
Fzmax=649.5KN
120Mpa×
4×
(3.14×
0.022÷
4)㎡=150.72KN>
Fxmax=0.685KN,地脚螺栓抗剪满足要求。
4.2应力计算
4.2.1工况一应力计算
工况一梁单元应力计算结果整体图
最大应力为68.81MPa<
215MPa,结构满足强度要求
工况一板单元应力计算结果整体图
最大应力为29.65MPa<
工况一纵梁单元应力计算结果
最大应力为61.62MPa<
工况一横梁单元应力计算结果
工况一螺旋钢管立柱应力计算结果
最大应力为49.12MPa<
工况一槽【16a剪刀撑应力计算结果
最大应力为22.96MPa<
4.2.2工况二应力计算
工况二梁单元应力计算结果整体图
最大应力为170.24MPa<
工况二板单元应力计算结果整体图
最大应力为113.03MPa<
工况二纵梁单元应力计算结果图
工况二横梁单元应力计算结果图
最大应力为122.99MPa<
工况二螺旋钢管单元应力计算结果图
最大应力为66.90MPa<
工况二槽【16a剪刀撑单元应力计算结果图
最大应力为39.62MPa<
4.3位移计算
4.3.1工况一位移计算
工况一位移计算结果整体图
Xmax=0.5996mm,Ymax=0.734mm,Zmax=7.317mm,挠度Zmax=7.317mm<8800/400=22mm,结构满足刚度要求
工况一板单元位移计算结果图
Xmax=0.5996mm,Y=0.1477mm,Zmax=7.317mm,钢板挠度Z=7.317mm与横梁变化相同。
工况一纵梁位移计算结果图
Xmax=0.5996mm,Y=0.1477mm,Zmax=7.317mm,挠度Zmax=7.317mm<8800/400=22mm,结构满足刚度要求
工况一横梁位移计算结果图
Xmax=0.5996mm,Y=0.1477mm,Z=2.052mm,挠度Z=4.02mm<7600/400=19mm,结构满足刚度要求
工况一立柱位移计算结果图
X=0.546mm,Ymax=0.774mm,Z=1.48mm,水平位移Ymax=0.774mm<10600/500=21.2mm,结构满足稳定性要求
工况一剪刀撑位移计算结果图
X=0.436mm,Y=0.705mm,Z=1.20mm,挠度Z=1.20mm<7600/400=19mm,结构满足刚度要求
4.3.2工况二位移计算
工况二位移计算结果整体图
Xmax=0.7115mm,Ymax=1.633mm,Zmax=2.135mm,挠度Zmax=2.135mm<8800/400=22mm,结构满足刚度要求
工况二板单元位移计算结果图
Xmax=0.7115mm,Ymax=0.6277mm,Z=2.135mm,钢板挠度Z=2.135mm与横梁变化相同。
工况二纵梁位移计算结果图
X=0.7115mm,Y=0.6277mm,Zmax=2.135mm,挠度Zmax=2.135mm<8800/400=22mm,结构满足刚度要求
工况二横梁位移计算结果图
X=0.616mm,Y=0.6277mm,Zmax=1.291mm,挠度Z=1.291mm<7600/400=19mm,结构满足刚度要求
工况二立柱位移计算结果图
X=0.333mm,Y=1.633mm,Z=0.701mm,水平位移Y=1.633mm<10600/500=21.2mm,结构满足稳定性要求
工况二剪刀撑位移计算结果图
X=0.349mm,Ymax=1.626mm,Z=0.573mm,挠度Z=0.573mm<7600/400=19mm,结构满足刚度要求
4.4盖梁顶横梁、支墩计算
4.4.1盖梁顶支墩支反力
工况一支反力图
工况二支反力图
节点
荷载
FX(kN)
FY(kN)
FZ(kN)
MX(kN*m)
MY(kN*m)
MZ(kN*m)
1217
1.2+1.4(最大)
0.013751
12.106489
54.592853
1218
0.000444
9.229644
52.078794
1225
0.005825
35.058503
444.773336
1226
0.01866
2.987585
147.696035
1.2+1.2
-0.009903
5.022354
161.462858
0.01055
-3.080814
48.472872
-0.012343
9.974503
179.366478
0.011696
-11.663716
75.531003
X方向最大支反力为12.343N,该力由支墩摩擦力提供。
钢与混凝土的摩擦系数取0.2,支墩为Ф630×
10×
600mm,干沙密度1.5t/m3
则支墩质量m支墩=3.14×
(0.63÷
2)2×
0.6×
1.5+0.18=0.46t
G支墩=0.46×
10=4.6KN
f摩擦力max=4.6KN×
0.2=0.92KN=920N>
12.343N
结论:
X方向最大支反力由摩擦力提供,满足结构要求。
Y方向最大支反力为35.06KN,该力由摩擦力及10吨导链提供。
导链与水平方向最大夹角为57°
。
则Fy合=4.6+10×
10cos57°
=58.6KN>
35.06KN
Y方向最大支反力由摩擦力提供,满足结构要求。
4.4.2盖梁顶支墩、横梁应力
工况一应力图
工况二应力图
最大应力为62.7MPa<
4.4.3盖梁顶支墩、横梁位移
工况一位移
X=0.37mm,Y=0.096mm,Z=0.44mm,挠度Z=0.44mm<2360/400=5.9mm,结构满足刚度要求;
水平位移X=0.37mm<
600/500=1.2mm,水平位移,Y=0.096mm<
1.2mm,结构满足刚度要求。
工况二位移
X=0.398mm,Y=0.054mm,Z=0.29mm,挠度Z=0.29mm<2360/400=5.9mm,结构满足刚度要求;
水平位移X=0.398mm<
600/500=1.2mm,水平位移,Y=0.054mm<
五、地基承载力计算
在工况二情况下,立柱支反力最大Fzmax=649.5KN,扩大基础底面积为A=3.2×
3.2=10.24㎡
P=F/A=649.5KN÷
10.24㎡=63.43Kpa
地基承载力保证大于63.43Kpa即满足承载要求。
在实际施工时地基承载力保证大于70Kpa,若小于该值进行换填夯实。
六、结论
经计算该钢平台最大应力170.24MPa<
215MPa,满足强度要求;
最大挠度7.317mm<8800/400=22mm,满足钢度要求;
最大水平位移Ymax=1.633mm<10600/500=21.2mm,结构满足稳定性要求。
钢平台结构安全可靠,方案可行。
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