大型履帶吊機路基箱力學性能研究.pdf

1、模塊化施工技術的成熟與應用,使得大型履帶式起重機成為大型工程建造期間的關鍵施工設備。吊車履帶對地的壓強與普通地基的承載力相比非常大,如果直接與地面接觸,對地基承載力要求很高,地基處理成本也相對較高。為降低地基承載力的要求,吊機工作中就需要使用路基箱進行荷載分配。雖然路基箱也已經(jīng)投入使用,也有相關文獻進行了計算,但是其計算模型與實際情況相差較大,目前關于路基箱的計算仍然沒有一個合理實用的計算模型。計算模型的選擇會直接影響到吊車—路基箱—地

2、基土相互作用體系計算的結果,如使用不正確的計算模型來指導實際作業(yè),吊機很有可能會傾覆以至釀成重大事故。因此說計算模型的選取至關重要。利用通用有限元程序ANSYS,建立了三種常用的路基箱計算模型,系統(tǒng)驗證了路基箱各種計算模型的可行性。對比結果顯示：懸臂梁模型可以作為估算路基箱截面時的簡化模型使用；彈性地基梁模型作為簡化模型使用時不僅可以用來估算路基箱的截面,也可以用來研究路基箱的力學性能；接觸模型具有較高的精度,能夠合理地反映路基箱的力學

3、特性。另外,本文還給出了采用懸臂梁模型和彈性地基梁模型進行簡化計算時的系數(shù)值。吊車—路基箱—地基相互作用的研究中,最大的困難是缺乏必要的實測數(shù)據(jù),從而使分析存在著許多不確定性,限制了其在實際工程設計中的應用。本文根據(jù)上述現(xiàn)象,對路基箱進行了原型試驗。該試驗是在實際工程地基上采用分級堆載配重的方式進行的,其目的有三點：積累必要的試驗數(shù)據(jù),了解整體系統(tǒng)的力學特性及規(guī)律；分析相互作用的機理；獲取各級荷載下不同測點處的應變值和位移值,并與計算結

4、果比較,驗證計算模型的可行性。可靠性分析表明,路基箱的不同結構參數(shù)對其可靠性的影響各有不同,本文在此基礎上進行了優(yōu)化設計,使路基箱在能夠滿足使用要求的情況下符合易于加工,節(jié)省材料的要求。模擬吊車移動的工況表明,履帶吊車移動至路基箱中部時,路基箱的應力達到最大,而并非其上表面受壓面積最大的情況下。建議在進行路基箱的使用設計時,考慮履帶吊車移動過程中路基箱的應力最大值。文中給出了路基箱在不同地基參數(shù)時的力學特性,研究表明可以通過改變基床系數(shù)