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造桥机是对混凝土PC梁进行逐孔现场浇注的大型施工机械设备,在国内起步较晚,无专门的规范和标准,且所受荷载很大,对造桥机进行静力分析和风振分析就十分必要,对保证工程安全和机械设备的应用具有重要的理论和实践意义。
本论文利用大型有限元计算软件ANSYS为分析计算工具,并根据造桥机的结构和施工原理,应用 APDL 语言,建立了造桥机三维有限元分析模型,详细分析了造桥机在制梁和移行过程中多种工况的载荷,主要针对造桥机的主梁等部件进行了强度、刚度的计算,给出了计算结果,并对其主要性能指标进行了试验检测,完成了应力测试,获得了大量实测数据,其测试值、理论计算值及有限元计算值吻合的较好,这表明测试、理论计算和有限元分析法是可靠的。
考虑到本文所研究的造桥机工作地处沿海地区,因此对造桥机进行风载荷适应性研究具有一定意义。
采用ANSYS对造桥机整体结构进行动力学模态分析研究,计算并获得结构的前二十阶固有频率及相关振型。选取Davenport脉动风功率谱,利用MATLAB模拟脉动风的风速谱,对部分结构进行随机脉动风压作用下的瞬态动力学分析,最后再对造桥机机架结构对风荷载的适应性做出评价。
总之,造桥机结构的静力和风振分析,是将先进的设计、分析方法应用于造桥机设计中,为设计经济、可靠、稳定和高性能的造桥机提供有力的工具和实现方法。