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多功能吊车是电解铝工业厂房的电解车间中的主要设备之一,这类带导向轮的多功能吊车工作条件恶劣,结构特殊,吊车轮压荷载不同于普通吊车,因此,用于带导向轮复杂吊车车间的钢吊车梁体系,受力性能有其自身特点。为了使这类吊车梁系统的设计安全、经济、合理,对带导向轮复杂吊车的钢吊车梁系统进行受力性能分析,为设计提供理论依据和相关建议,有一定的实用价值和经济效益。
带导向轮复杂吊车车间钢吊车梁体系为空间结构体系,承受的主要为吊车移动荷载,进行空间整体分析难度较大,因此,目前在设计中采用简化的平面结构模型进行分析。本文通过ANSYS有限元程序,建立带导向轮复杂吊车车间钢吊车粱体系的平面和空问模型,考虑不同荷载工况,不同制动结构形式,对这类吊车梁体系在吊车轮压荷载作用下的强度、刚度、稳定承载力进行分析。
本文通过对钢吊车粱体系不同荷载工况下应力、位移和稳定承载力分析对比得出其最不利荷载工况;通过对平面模型与空间模型分析对比,得出平面模型分析的最大应力和位移均大于空间模型,但相差不大,考虑结构安全性和设计的方便性,建议采用平面模型进行设计计算;对带导向轮复杂吊车车间的钢吊车梁,必须设置制动结构;对不同制动形式进行分析对比,建议设计时采用设槽钢边梁、斜向支撑杆件的制动结构形式,在设计中应高度重视钢吊车梁体系的制动板局部屈曲失稳问题。
另外,本文考虑材料非线性和几何非线性,考虑初始几何缺陷和残余应力,对钢吊车粱体系的极限承载力进行分析,并与线弹性稳定承载力分析结果进行对比,得出对无制动结构的吊车梁,非线性极限承载力低于线弹性稳定承载力:而设置制动结构的吊车粱体系的板件局部屈曲后承载力仍有一定程度提高,其极限承载力比线弹性稳定承载力高。初始几何缺陷和残余应力对钢吊车梁体系的最终极限承载力影响不大。