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吊籃桁架結構的有限元與強度分析

發布于:2015-12-22 21:04
桁架有限元分析

      吊籃是建筑工程高空作業的一種建筑結構,作為幕墻安裝,外墻清晰,表面粉刷等之用。目前,吊籃在我國得到了廣泛的應用,使我國不僅成為世界上最大的生產大國,而且成為世界最大的吊籃使用國家之一。雖然吊籃在我國已有近25年的發展歷史,但其基本結構、作業范圍和外觀形狀并沒有顯著變化,而就我國吊籃的品種和規格而言,與發達國家相比還有較大的差距。
      發達國家吊籃產品的技術發展主要表現在:1驅動和摩擦傳動方式的改進以達到節能或提高功效為目的,使產品向多樣化發展;2籃體結構的異型化和模塊化組合以及提升能力的不斷增加,擴大了吊籃的應用范圍;3懸吊支承結構的改進,使吊籃的支承體系多樣化和輕便化,適用不同建筑結構的要求。這三個方面的改變,是吊籃產品中技術發展的具體體現,從而使吊籃的應用范圍更加廣闊。分析以某一工程為背景,針對籃體結構的異型化和模塊化組合以及提升能力的不斷增加,擴大了吊籃的應用范圍這一方面的技術欠缺有一定的補充,通過有限元計算和理論驗證,證明了大跨度吊籃桁架結構設計的合理性。
      吊籃通常多采用鋼桁架結構,下面為某鋼筋混凝土箱型橋梁的施工吊籃,該吊籃桁架的跨度為48.0m,桁架高1.7m。對吊籃鋼桁架模型立采用立體建模,共374個節點,872個單元,材料選用Q235鋼,截面分別有弦桿截面、斜桿截面和豎桿截面,約束為一個在16號節點處的鉸接和三個豎直向上的鏈接,分別為14號、360號、362號節點。
      邊界條件分為兩組,一個是支撐邊界組,另一個是鉸接組,支撐邊界組是指約束整體吊籃桁架,鉸接組是吊籃節段單元之間的連接。經過計算每個吊籃階段單元的自重為7.91KN,平均到下弦桿單元也就是1.32kn/m;考慮到附加荷載,因此額外增加0.2倍自重荷載,由此自重為1.584kn/m。采用均布荷載施加,每根下弦桿單元承受均布荷載為0.792kn/m。移動荷載主要為人群荷載,采用8個 80kg的小車在建立在下弦桿梁單元上的車道之上來回跑動。


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