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吊篮桁架结构的有限元与强度分析

发布于:2015-12-22 21:04
桁架有限元分析

      吊篮是建筑工程高空作业的一种建筑结构,作为幕墙安装,外墙清晰,表面粉刷等之用。目前,吊篮在我国得到了广泛的应用,使我国不仅成为世界上最大的生产大国,而且成为世界最大的吊篮使用国家之一。虽然吊篮在我国已有近25年的发展历史,但其基本结构、作业范围和外观形状并没有显著变化,而就我国吊篮的品种和规格而言,与发达国家相比还有较大的差距。
      发达国家吊篮产品的技术发展主要表现在:1驱动和摩擦传动方式的改进以达到节能或提高功效为目的,使产品向多样化发展;2篮体结构的异型化和模块化组合以及提升能力的不断增加,扩大了吊篮的应用范围;3悬吊支承结构的改进,使吊篮的支承体系多样化和轻便化,适用不同建筑结构的要求。这三个方面的改变,是吊篮产品中技术发展的具体体现,从而使吊篮的应用范围更加广阔。分析以某一工程为背景,针对篮体结构的异型化和模块化组合以及提升能力的不断增加,扩大了吊篮的应用范围这一方面的技术欠缺有一定的补充,通过有限元计算和理论验证,证明了大跨度吊篮桁架结构设计的合理性。
      吊篮通常多采用钢桁架结构,下面为某钢筋混凝土箱型桥梁的施工吊篮,该吊篮桁架的跨度为48.0m,桁架高1.7m。对吊篮钢桁架模型立采用立体建模,共374个节点,872个单元,材料选用Q235钢,截面分别有弦杆截面、斜杆截面和竖杆截面,约束为一个在16号节点处的铰接和三个竖直向上的链接,分别为14号、360号、362号节点。
      边界条件分为两组,一个是支撑边界组,另一个是铰接组,支撑边界组是指约束整体吊篮桁架,铰接组是吊篮节段单元之间的连接。经过计算每个吊篮阶段单元的自重为7.91KN,平均到下弦杆单元也就是1.32kn/m;考虑到附加荷载,因此额外增加0.2倍自重荷载,由此自重为1.584kn/m。采用均布荷载施加,每根下弦杆单元承受均布荷载为0.792kn/m。移动荷载主要为人群荷载,采用8个 80kg的小车在建立在下弦杆梁单元上的车道之上来回跑动。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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