隨著國內經濟的快速發(fā)展,服役多年的大型港口設備仍然在高負荷下工作,由于設備結構本身存在一定缺驗,在多年的高負荷作用下,必然會發(fā)生缺陷擴展及新的缺陷,因此存在大量的安全性問題,而對這些設備除了要進行受力強度分析外,還要對其進行深人的含缺陷安全性分析,并提出相應的加固和改進方案。本研究就港口典型大型裝卸設備—裝船機進行了初步分析,確定其關鍵部位為伸縮梁和主梁,并對其進行了詳細的有限元分析,基于此分析為下一步現(xiàn)場缺陷測試的布點、安全性評定等提供依據(jù)和理論分析數(shù)據(jù),最后提出了有效的加固改進方案。
伸縮梁為梁板混合結構,平行的2根工字梁的下翼緣由若干桿件聯(lián)接在一起。為了精確地反映局部的應力分布情況,在進行有限元分析建模時,把2側工字梁處理成板單元,聯(lián)接下翼緣的桿件作為梁單元。產生了一個梁板混合有限元計算模型。
本次計算的目的是結構安全評定,不同于設計計算,故計算工況只考慮正常滿載和空載2種,以便找出正常狀態(tài)下結構的最大應力和最小應力,從而找出高應力區(qū)及該處的最大應力幅,為安全評估提供準確的數(shù)據(jù)。2種工況下的載荷工況詳細數(shù)據(jù),計算結果表明,主梁的總體應力水平不超過100MPa是安全的,局部區(qū)域特別是前支撐輪牛腿的根部,由于應力集中產生局部應力偏高,需作單獨詳細分析。
該部分為主梁受力最大的關鍵部位,特別是牛腿根部多次出現(xiàn)故障。為了對該部分的應力分布,特別是牛腿根部及立柱上端的應力集中區(qū)進行精確的分析,截取牛腿、立柱及與之相關的上橫梁、主梁上下弦桿利用板單元建立有限元計算模型,并在高應力區(qū)采取網格局部加密的措施提高計算精度。
為了加固牛腿根部,還提出了在牛腿根部增加2塊筋板的改造方案。為了考察效果,對此也同樣進行了分析計算。
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