1)结构介绍及计算 北岸引桥设备主要在主桥顶推设备的基础上改进而来,北岸引桥顶推设备如图5-19所示。
图5-19 北岸引桥顶推设备
(a)侧视图;(b)主视图;(c)俯视图
顶推时考虑油缸位置变化,顶推油缸行程为350 mm,工况一考虑油缸行程在中间,工况二考虑油缸行程在端部。
2)计算模型 结构验算运用ANSYS软件对其结构进行强度分析,采用shell63板单元模拟结构的钢板,按照实际尺寸定义不同的板厚。根据设计图示几何尺寸,利用ANSYS有限元软件,建立有限元模型,建模时取原结构两个桥墩之间85 m长的一段,如图5-20和图5-21所示。其余物理参数如下:
图5-20 计算模型(一)
弹性模量:E=2.06×1011 Pa。
泊松比:PRXY=0.3。
密度:ρ=7.85×103 kg/m3。
图5-21 计算模型(二)
3)模型荷载和约束 顶推时每套设备采用2个油缸同时加载,顶推时每套设备实际所受载荷大约为500 t,计算时考虑1.4倍系数,每套设备施加720 t顶推荷载,每个油缸施加360 t载荷。考虑自重,施加惯性载荷,并调整系数,使自重近似与顶推载荷相等。边界条件为约束原结构纵向大梁两端所有方向的线位移。荷载及边界条件如图5-22和图5-23所示。
图5-22 荷载及边界条件(一)
4)计算结果
(1)工况一计算结果。工况一油缸行程如图5-24所示。
图5-23 荷载及边界条件(二)
图5-24 油缸行程在一端
由图5-25~图5-27看出,顶推结构最大应力为249.9 MPa,主要集中和原结构接触的个别节点上。图5-28所示最大位移为59.8 mm,这主要是由于按本模型计算边界条件约束桥体两端的线位移,施加向上的顶推力所产生的结果。由图5-29看出,顶推设备自身相对位移为2.8 mm。
(2)工况二计算结果。工况二油缸行程如图5-30所示。(www.xing528.com)
由图5-31~图5-33看出,顶推结构最大应力为206.3 MPa,主要集中和原结构接触的个别节点上。图5-34所示最大位移为60.0 mm,这主要是由于按本模型计算边界条件约束桥体两端的线位移,施加向上的顶推力所产生的结果。由图5-35看出,顶推设备自身相对位移为2.6 mm。
图5-25 总体应力图(MPa)
图5-26 上部结构应力图(MPa)
图5-27 顶推设备应力图(MPa)
图5-28 总体变形图(mm)
图5-29 顶推设备相对变形图(mm)
图5-30 油缸行程在中间
图5-31 总体应力图(MPa)
图5-32 上部结构应力图(MPa)
图5-33 顶推设备应力图(MPa)
图5-34 总体位移图(mm)
图5-35 顶推设备相对位移图(mm)
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