输煤栈桥钢桁架的性能分析研究

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煤矿钢桁架输煤栈桥加固方案分析

煤矿钢桁架输煤栈桥加固方案分析

煤矿钢桁架输煤栈桥加固方案分析摘要:输煤栈桥规范的使用寿命是50年,但是在投入使用之后,受多个因素的影响,其在使用的过程中节点、钢架容易被腐蚀,在被腐蚀之后如果没有及时维修则是会加大腐蚀的速度,最终影响煤矿的安全。

文章结合某煤矿工程发展实际情况,在分析煤矿钢桁架输煤栈桥使用中所存在问题的基础上,就问题来提出的对应的解决措施。

关键词:煤矿;钢桁架;输煤栈桥;加固方案煤炭洗选在煤炭销售过程中发挥着十分重要的作用,其中煤炭运输环节在整个洗选过程中起着十分重要的作用。

输煤栈桥是将原本煤仓和各洗选系统连接在一起,而后借助皮带运输机来运输煤炭各类产品,从而为煤炭洗选企业的发展建设提供支持。

在煤炭运输的过程中如果输煤栈桥遭受破坏,不仅会让整个洗选系统瘫痪,而且严重的情况下还会出现人员伤亡。

因此,为了保障煤矿的顺利运输,需要相关人员做好输煤栈桥的维护管理工作。

1.工程概述文章所研究的输煤栈桥处于矿区的中心地带,皮带走廊连接主要煤矿洗选厂房和精煤储煤仓。

输煤栈桥的基本结构形式是两跨简支钢桁架栈桥。

输煤栈桥的内部会设置连续皮带传送机,皮带的长度为90m,倾斜角度为15度,由钢筋混凝土柱支撑。

皮带走廊墙体内侧是钢筋混凝土槽型挂板,外侧会使用彩钢板来进行维护,屋面顶板和楼面板内部会铺设钢筋混凝土预制的槽板。

输煤栈桥的支撑力量为钢筋混凝土框架和精中煤储煤仓。

输煤栈桥的剖面示意图如图一所示。

图一:输煤栈桥的剖面示意图1.煤矿钢桁架输煤栈桥当前存在的问题分析1.输煤栈桥的外部腐蚀。

在对现场情况勘查分析之后发现,由于矿区空气质量较差,导致输煤栈桥的桥外维护钢板遭受了比较严重的腐蚀,甚至还出现了不同程度的脱落,对厂区周围人民的安全带来了威胁。

第二,输煤栈桥顶部和楼面板的腐蚀。

输煤栈桥顶板、楼面板是钢筋混凝土槽型预制板,在大气和煤介质的长期影响下,楼面板的下部分出现了严重的腐蚀,伴随还出现了混凝土发霉腐蚀和脱落问题。

第三,输煤栈桥支座位置上腐蚀。

大跨度钢桁架带式输送机栈桥的设计要点简析

大跨度钢桁架带式输送机栈桥的设计要点简析

大跨度钢桁架带式输送机栈桥的设计要点简析摘要:大跨度钢桁架栈桥作为煤炭矿井及选煤厂工业场地的重要构筑物之一,国家目前并没有编制相应设计规范进行统一规定。

本文较系统地介绍了钢结构栈桥的结构体系、布置特点及设计原则,通过对桁架体系和支撑体系的合理选取,使设计尽量做到适用、经济、安全、美观。

关键词:钢桁架;大跨度;结构设计;输煤栈桥概述在煤炭矿井及选煤厂工业场地的建(构)筑物中,栈桥是内部运输系统的重要组成部分。

通过其内部的带式输送机,将原煤、块煤、矸石等原料输送至筛分破碎车间、主厂房、仓等建筑物内进行洗选、储藏。

根据廊身的结构形式,可以分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢与钢筋混凝土的组合结构和砖石结构。

近年来,随着工业现代化的迅速发展,钢结构栈桥有自重轻、跨度大、造型美观、抗震性能好等优点,在长距离输送时,大跨度钢桁架栈桥得到广泛应用。

笔者通过对钢栈桥实际设计中遇到问题的总结归纳,旨在为类似工程设计提供借鉴。

1 栈桥的结构体系钢栈桥一般分为主承重桁架、上下弦水平防风支撑和两端门架3部分。

主承重桁架一般分为型钢桁架和钢管球节点桁架;上下弦水平防风支撑,承受水平荷载,并保持空间桁架的整体稳定和刚度;两端门架作为水平防风支撑的支点,将栈桥的水平作用力通过端门架传递给支座,并确保栈桥在横向的刚度及稳定。

2 栈桥的结构布置栈桥立面纵向水平或倾斜,倾斜角度一般≤16°。

为了保证栈桥纵向体系的稳定,通常在高端设(滑动)辊轴支座,在低端设不动铰接支座,确保在承受竖向荷载和纵向地震作用发生位移变形时,有足够的伸缩量。

栈桥的跨度应视桥下的建(构)筑物、道路、管沟及铁路等的位置而定,在确保一定的安全距离后,尽量考虑将桁架的跨度布置一致,减少桁架种类。

一般桁架高度为2.5~3.3m,桁架最优高跨比为h/L=1/12~1/10(h为桁架高度,L为桁架跨度),得出最经济跨度为25~35m。

3 栈桥的建筑设计栈桥断面宽度一般在主导专业提供的资料(净宽)的基础上,每边增加150mm;栈桥断面高度一般在满足主导专业提供资料(净高)的基础上,考虑上弦支撑横梁高度,桥面板的厚度及桥面建筑做法,推算出合理数值。

输煤钢结构栈桥设计简析

输煤钢结构栈桥设计简析

近年来,我省煤矿企业兼并重组整合工作不断进行,一批矿井经过整合后均需要进行生产系统的改造,作为地面生产系统中的输煤栈桥,在设计中是经常出现的。

而钢结构栈桥应用的日趋广泛,钢结构计算程序的应用也为设计提供了更便利的途径。

笔者通过对实际工程的设计,总结了一点经验,旨在为钢栈桥设计提供参考。

输煤栈桥不同于其他建筑物,它平面呈细长条型,立面上通常为倾斜。

主要由跨间结构和支架组成。

跨间结构主要由承重桁架、水平支撑、端框架和横梁组成。

支架结构型式有混凝土结构、钢结构以及砌体结构等,要根据工程的实际情况进行选择和布置。

1钢结构栈桥断面尺寸的确定栈桥宽度方向的轴线尺寸应根据主导专业提供的资料进行考虑。

栈桥宽度=栈桥净宽+2×最内侧至桁架中心的距离。

净宽首先要满足工艺要求,根据布置胶带机数量、胶带机宽度、是否有卸煤器、胶带拉紧装置、人行道布置以及检修道等等来确定其净宽。

最内侧至桁架中心的距离应根据桁架上下弦钢构件尺寸进行计算,通常为100mm~150mm 。

在满足上述所有条件的情况下选取最合理的宽度。

栈桥高度方向的轴线尺寸主要取决于栈桥的跨度,但应首先满足工艺要求,满足栈桥净高最小值2.2m ,两端的门架高度最小值1.9m 。

栈桥跨度的确定应根据地形、场地、下部的建构筑物布置,公路、管网、工艺流程、栈桥的总长度,是否有胶带拉紧装置间、检修间等设施,栈桥所用钢材的经济性、制造和施工等进行综合考虑。

在满足上述所有条件的情况下选取最合理的高度。

通常情况下,钢材最少消耗的桁架其h /L =1/10~1/12(h 为桁架高度,L 为桁架跨度),由此可知在不加下撑的情况下,桁架的高度为2.5m~3.3m ,最优跨度为25m~36m 。

在设计中,为了栈桥整体的一致,通常在不等跨的情况下将小跨度的栈桥调整到和大跨度栈桥高度一致,造成浪费,所以栈桥的跨度应做到跨度的一致或是接近一致。

2钢结构栈桥跨间结构的设计栈桥的承重桁架一般为角钢对拼组合桁架,平行上下弦并设置腹杆。

钢管桁架在输煤栈桥中的应用

钢管桁架在输煤栈桥中的应用

过在设 计前期分析结构布置和计算荷载取值 ,优选并制定结构方案 ,采 用 V S A P计算程序进行三 维建模 ,利 用有 限元进行 计算和分析 ,然后对比计算结果优化结构布置 ,确定 了钢管桁架在输煤栈桥 中的具体优 势。
关键词 钢 管桁架 输煤栈桥 VS A P 模型
文献 标 识 码
有限元
t h e s t e e l t u b e t r u s s s t r u c t u r e i n c o a l t r a n s p o r t i n g t r e s t l e , b y t h e na a l y s i s o f t h e s t r u c t u r a l l a y o u t nd a c a l c u l a t i o n o f l o a d
Li We i , J i a o S h o u -l i n, J i a n g Li - l i
( C o a l I n d u s t r y J i n a n De s i g n& R e s e a r c h C o . , L t d . , S h a n d o n g J i ’ n a n 2 5 0 0 3 1 )
s t r u c t u r e l a y o u t , nd a d e t e r mi ne he t s p e c i i f c a d v nt a a g e s o f s t e e l t r u s s n i c o a l t r a n s p o r t i n g t r e s t l e . Ke y wo r d s : s t e e l t r u s s c o a l ra t n s p o r t i n g re t s t l e VS AP mo d e l f i n i t e e l e me n t s a v i n g

钢管桁架输煤栈桥结构分析

钢管桁架输煤栈桥结构分析

钢管桁架输煤栈桥结构分析作者:韩宝峰,吴静来源:《科学之友》2010年第08期摘要:文章就球节点钢管桁架栈桥应用sap2000程序对结构整体建模分析与pkpm对结构单榀桁架简化计算分析对比得到相应的结论。

关键词:栈桥;钢管桁架;活动铰支座中图分类号:U213文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)08-0029-0220世纪80年代至今一般采用角钢桁架栈桥。

一般地,角钢桁架均采用单轴对称的双角钢截面相比刚管桁架来说不能充分发挥出截面特性,同时加上存在阴角,其防腐费用很高。

对于施工来说,现场焊接的工作量大,常有漏焊现象。

而空心球钢管桁架凭借钢量节省、安装制作方便、造价低的特点被很多业主及设计单位广泛采用。

现阶段对栈桥的设计主要以简化为单榀桁架计算为主,本文主要通过sap2000对某钢管桁架栈桥整体分析与pkpm软件所计算的单榀桁架进行对比。

1 工程概况根据工艺提供的资料及场地条件限制,栈桥斜向跨度为2.3 m×12=27.6 m,坡度为35°。

上部设计为沿桁架纵向滑动铰支座用于释放温度、地震及其他偶然荷载作用下产生的位移,下部设置固定铰支座。

钢管桁架三维示意图见图1。

2 钢管桁架整体模型分析选用sap2000分析软件对钢管桁架进行结构整体分析,得到相应内力及结构的整体变形。

2.1 荷载取值根据输煤系统工艺提供的资料,结合《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)(2006年版),荷载取值如下:(1)屋面恒荷载:0.5 kN/m2,楼面恒荷载:3.0 kN/m2。

(2)不上人屋面活荷载:0.5 kN/m2,楼面活荷载:4.0 kN/m2。

(3)基本风压:0.5 kN/m2。

(4)基本雪压:0.4 kN/m2。

场地类别为?装类,抗震设防烈度为8度,地震加速度为0.2 g,设计地震分组为一组,抗震设防分类为丙类。

2.2 荷载组合根据现行荷载规范,本结构荷载基本组合分别考虑了由可变荷载和永久荷载控制的组合,其中,恒荷载分项系数分别取1.2和1.35;活荷载及风荷载分项系数取1.4。

火力发电厂中输煤栈桥的结构选型及其优缺点分析

火力发电厂中输煤栈桥的结构选型及其优缺点分析

第44卷第19期 山西建筑Vol.44No.192018年 7月 SHANXI ARCHITECTURE Jul.2018•161•文章编号:1009-6825(2018)19-0161-02火力发电厂中输煤栈桥的结构选型及其优缺点分析王芳茹(上海外服(陕西)人力资源服务有限公司,陕西西安710075)摘要:以某工程为例,介绍了火力发电厂输煤系统中输煤栈桥结构形式,分析了各种结构输煤栈桥的优缺点及其适用范围,在选用时,可根据现场的实际情况及需要选用合适的结构形式,并研究了各种结构栈桥的经济性和适用性。

关键词:火力发电厂,输煤栈桥,结构选型中图分类号:U448.18文献标识码:A在火力发电厂中,输煤系统在发电厂中起着非常重要的作 用。

输煤栈桥是输煤系统的运送燃料的地上建筑物,若输煤皮带位于地面以下,则做成地下隧道来实现燃料的运输。

输煤栈桥平 面呈细长型,立面通常为倾斜形式。

输煤栈桥常用的结构形式有:钢筋混凝土结构、钢结构、砖混 结构。

由于砖混结构的输煤栈桥高度及跨度的限制,抗震性能不 好,火力发电厂已经很少采用这种结构形式。

钢筋混凝土结构、钢结构这两种结构形式的栈桥可以做成封闭式和敞开式。

要求 采暖的地区,对防雨,防潮有严格要求的栈桥,一般采用封闭式栈桥,否则可以采用敞开式栈桥。

下面就以某工程输煤系统中输煤栈桥为例来说明输煤栈桥 的各种结构的优缺点。

某火力发电厂工程输煤栈桥采用了两种结构的栈桥:钢筋混 凝土栈桥,钢结构栈桥。

由于本工程位于北方地区,栈桥需要采 取保温措施,所以栈桥采用封闭式栈桥。

输煤系统中的碎煤机室之前的输煤栈桥最高点20m左右,选用了混凝土栈桥,碎煤机室到主厂房的栈桥高度最高点45m 左右,选用了钢结构栈桥。

1钢筋混凝土栈桥结构优缺点本工程的钢筋混凝土栈桥,栈桥支柱采用混凝土柱,柱距采 用12m,栈桥的楼面和屋面的梁及板均采用混凝土结构,侧面围护采用压型钢板封闭。

柱断面采用600X600,纵向混凝土梁采用 400x900。

关于“砼支柱—钢桁架”输煤栈桥结构设计的探讨

关于“砼支柱—钢桁架”输煤栈桥结构设计的探讨

关于“砼支柱—钢桁架”输煤栈桥结构设计的探讨摘要:通过对某工程采用混凝土支柱上钢桁架输煤栈桥存在问题的计算分析,与混凝土框排架方案、全钢结构方案作比较,探讨“砼支柱—钢桁架”栈桥的经济合理性及其各结构构件、非结构构件的做法。

关键词:输煤栈桥钢桁架混凝土支架结构设计输煤系统是火力发电厂的重要组成部分,输煤栈桥又是输煤系统中的核心单元。

本文结合某电厂一套新建输煤系统栈桥中一段,就输煤栈桥设计中各结构构件的设计及构造进行分析论述。

1.工程概况:工程所在地基本风压0.55kN/m2;抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g,属抗震设计第一组;该场地土属非液化场地土,场地类别为Ⅲ类;基本雪压0.35kN/m2。

本工程采用桩基础。

选取段栈桥长100.2米,檐口最低14米,最高42米,倾斜角16度。

栈桥两端均与转运站楼面搭接,转运站为钢筋砼框架结构。

栈桥内设置双路皮带,每条皮带荷重为1t / m。

安装时考虑楼面最大活荷载4kN/m2.选取段栈桥MIDAS空间模型(砼支柱—钢桁架方案)2. 结构选型:2.1整体结构方案比选在满足工艺要求的前提下,有以下几种可选结构方案:混凝土框排架方案:混凝土栈桥支柱伸至栈桥斜屋面顶,栈桥桥体为预制砼的梁板结构。

此方案由于型钢用量少,因此材料费用低,保温防水容易处理,且造价低廉。

对控制栈桥整体造价有积极作用。

不过桥体重量大,势必带来地震荷载巨大,容易引起支柱底弯矩过大,且柱顶位移不易控制。

全钢结构方案:栈桥支柱及其桥体均采用钢结构的做法,整体重量轻,施工方便,轻巧美观。

不过费用较高。

砼支柱—钢桁架方案:下部支柱采用钢筋砼结构,上部栈桥桥体采用钢桁架结构。

此方案为上述两方案的折中。

通过有限元软件MIDAS建立三个方案的模型,发现如下问题:对于全砼结构方案,计算得出砼支柱底弯矩巨大,高段柱最大截面需要1500x1200才能满足要求。

且地震力作用下柱顶位移较大,控制柱顶位移H/500需要柱断面1500x800。

输煤栈桥及支架变形的分析与防治

输煤栈桥及支架变形的分析与防治
8 0mm 。
姜 仁玲 高 翔


1 简 述
付煤 公 司输煤 栈桥 是连 接锅炉 煤 仓 和原煤 仓 的重 要通 道, 为南北 方 向, 南低北 高 , 长 8 .4 栈桥 最 高点 为 绝对 全 7 9 m, 高 8 .0 最低 点 5 .5 3 7m, 6 9m。其 基础 座 在粉 质 粘土 层 一4 2 ., 设计 承载力 f =1t 。采用 片 筏基 础 , 重结 构 采 用 现浇 L 6M / 承 钢筋混 凝 土 ; 四支 柱框 架支撑分 三跨 。栈 桥本 体南 跨 为预应 力钢筋 混凝 土桁 架 , 间跨 和北跨 是 钢桁 架 , 度 为 l。桥 中 坡 7;
1t , 现 场 实 际 贮 煤 6 而 /
超 过 6万 t最 大煤荷载 为 4 2tn , , 4.2 r 在设 计基础位置 受力荷 /2
载 为 2U  ̄ 虽 然 最 大 荷 载 点 设 在 支 架 基 础 处 , 由 于 距 离 9 m。 但

太 近 , 基上表层 受超载 压缩 , 地 下部砂 层也受 超载 压缩 , 别 特 是 含水砂层 ( 该处 地 下水 位 很浅 )造 成 地基 土孔 隙率 变 化 。 ,
3 2 煤 炭 贮 存 方 式 不 正 确 形 成 水 平 推 力 . 由 于 煤 炭 的 堆 积 , 地 基 产 生 了 超 载 破 坏 , 加 上 为 增 对 再
2 事 故现象 原来 该栈桥使 用情 况 很好 , 但随煤 堆 的增 高 , 且 在 周 并 围堆成 圆高 台( 台高 1 6~lm) 。 g 时 出现 问题 。 1皮 带支 架被拉 开 , 带架 变形 较 大 , 横 向均 有 , ) 皮 纵 造 成皮带跑 偏 , 并且皮带运转 时栈桥震 动 、 动剧烈 。 晃 () 2 中间一 跨 , 钢桁 架 与钢筋 混 凝土 支架 上 牛腿 柱 面 之 间距拉 开 , 且 变 化 越 来 越 大 ; 动 铰 支 座 处 , 来 的 近 并 活 原 lO m的 凹形槽 中 , 芯 已到 边 , 法 活动 。钢筋 混 凝 土 支 Om 轴 无 柱联 系梁 及顶板 与柱子交接处 出现裂缝 , 支架上 的砖 混结 构

锈蚀损伤钢桁架栈桥安全性评估与分析

锈蚀损伤钢桁架栈桥安全性评估与分析

锈蚀损伤钢桁架栈桥安全性评估与分析摘要:服役期的输煤栈桥安全性历来受到工程师们的高度关注。

通过对某火力发电厂运煤钢桁架廊体检测,发现其结构存在明显锈蚀损伤情况,为评估运煤钢桁架廊体健康状况,实地对其开展环境激励的模态实验,测试结构的自振特性,使用实测损伤杆件替换的方法计算有限元模型的结构响应,将现场实测数据与计算结果对比,评估锈蚀损伤对钢桁架廊体的影响。

运用建筑结构抗倒塌设计中拆除构件法,对损伤杆件失效情况下钢桁架廊体进行了安全性分析。

结果表明锈蚀损伤使得钢桁架廊体刚度存在明显下降,拆除构件法显示需要对目前锈蚀情况加以重视,而且所用方法对钢桁架安全性评估与分析有一定参考意义。

关键词:钢桁架栈桥模态试验有限元安全性评估Safety Evaluation and Analysis of Corroded Steel Truss Trestle Bridge作者英文名字Guangzhou Huarun Thermal Power Co. , Ltd. Guangzhou,511400Abstract:The safety of coal handling trestle bridge in service has always beenhighly concerned by engineers. Through the inspection of the coal transportation steel truss corridor of a thermal power plant, it is found that there is obvious corrosion damage in its structure. To evaluate the health status of the coal transportation steel truss corridor, the modal experiment of environmental excitation is carried out on the spot. Moreover, the natural vibration characteristics of the structure are tested, the structural response of the finite element model is calculated by using the measured damage member replacement method, and thefield measured data are compared with the calculated results to evaluate the impact ofcorrosion damage on the steel truss corridor. The safety of steel truss gallery under thefailure of damaged members is analyzed by using the member removal method in the anti-collapse design of building structures. The results show that the corrosion damage significantlyreduces the stiffness of the steel truss corridor. The member removal method shows thatattention needs to be paid to the current corrosion situation, and the method provides certain reference for the safety evaluation and analysis of the steel truss.Key word: Steel truss trestle bridge; Modal test ; Finiteelement ;Safety evaluation1前言输煤栈桥是火力发电厂建筑群中的重要组成部分,其中钢桁架廊体由于自重相对轻、施工方便、整体性良好等诸多优点被广泛运用于输煤栈桥中。

钢桁架输煤栈桥可靠性检测分析

钢桁架输煤栈桥可靠性检测分析

2 现 场检 测
2 . 1 检 测 内容 及 方 法
现场 检测 的范围主要包 括建 筑物 目前 的使 用状况 、 整体
变形等方面的情况 ; 钢结 构杆件 断面腐 蚀情 况 , 危险截 面处
截面面积 , 剩余承载力计算 ; 钢结 构变形估算 。
现场检查 、 测试 的主要 内容包 括 : 钢结 构输煤 栈桥 结构 组成 、 设 计建设 年代 和使用历史 、 使 用环境 、 使 用功能 ; 输煤
【 关键词 】 输煤栈桥 ; 钢桁架 ; 可靠性 ; 钢结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
【 中图分类 号】 T U 3 9 2 1 工 程 概 况
钢桁架输煤栈 桥的结 构形式 为单跨 简 支钢结 构桁架 栈 桥结构 , 内设连续 皮带传 输机 , 栈桥 长 3 2 m, 倾角 2 0 。 , 由混 凝土柱 和主厂房悬 臂梁 支撑 , 栈桥 中间为传送 带 , 两侧 布置 为混凝 土台阶。钢桁架栈桥杆件 为双 角钢 相并 , 跨度是 2 9 . 4
为固定支座 ( 图1 ) 。钢 桁架设 计起 拱 L / 5 0 0 ( 为钢桁 架跨
度) , 断面尺寸为 3 . 2 m x 3 . 0 m, 角钢规格 为 L 1 4 0 X 1 0 , L 1 4 0 × 9 0×1 0 , L 1 2 5×1 0 , L I O 0 X 8 , L 6 3 X6 , L 8 0 X 8等 。
图 1 钢桁 架 节 点编 号
该 工 程 从 投 入 使 用 到现 在 已有 三 十 多 年 历 史 , 由 于受 矿
区环境气候和 工作 潮湿 环境 的影响 , 长期 处于 不利 环境 中 , 腐蚀情况 E l 渐严重 , 结构安全性降低 。为 了有 效修复 和加 固 受损结构 , 保证整个煤仓 生产 系统 的安全 , 对 该工 程 的钢结 构输煤栈桥进行 了结构安全检测分析 , 以确保 整个煤仓 生产

大跨度钢桁架连廊结构受力性能分析3篇

大跨度钢桁架连廊结构受力性能分析3篇

大跨度钢桁架连廊结构受力性能分析3篇大跨度钢桁架连廊结构受力性能分析1大跨度钢桁架连廊结构受力性能分析近年来,随着城市建设的不断发展和人们生活质量的提升,公共设施建设也越来越受到关注。

连廊作为一种连接建筑物之间的桥梁,其在城市建设中扮演着重要的角色。

为了满足大跨度的需求,目前已经出现了多种类型的连廊结构,钢桁架连廊结构就是其中一种常用的类型。

本文将对大跨度钢桁架连廊结构受力性能进行分析。

1. 概述钢桁架是一种常见的结构形式,在公共设施中应用广泛,如体育馆、机场候机楼、地铁站、公共广场等等。

它的优点在于结构轻巧、抗震性能好、使用寿命长、施工周期短,可以在满足结构强度要求的前提下,大幅度减轻自重,从而实现跨度大、空间利用率高的设计目的。

钢桁架在连廊结构中的应用,具有以下几个明显特点:(1)跨度大,一般大于20m(2)荷载轻,主要承受人行及风荷载(3)形式多样,可以实现悬挂式、跨接式、伸缩式等多种形式(4)桥面较宽,一般在3m以上2. 受力性能分析2.1 静力分析静力分析是钢桁架连廊结构设计的基础,其目的在于确定结构的安全性和稳定性。

连廊结构受到的主要荷载有人行荷载、风荷载、自重荷载等。

其中,人行荷载为连廊结构的主要荷载,其标准值为3kN/m2,各地要求可能略有不同。

对于连廊结构,由于其跨度大、自重轻,因此可能承受的风荷载比重大,并且由于其特殊的构造形式,风荷载难以直接计算。

因此,通常采用风洞实验进行风荷载的研究,然后计算出风荷载系数进行设计。

同时,为了考虑连廊桥面的荷载影响,一般采用结构动力分析方法,确定钢桁架连廊结构的振动特性,以保证结构的稳定性。

2.2 动力分析连廊结构一般受到的动荷载有行人荷载、风荷载、地震荷载等。

其中,行人荷载是连廊结构的主要荷载。

行人在连廊结构上行走时,会产生周期性的动荷载,导致连廊结构振动。

如果振动幅度过大,将影响行人的行走安全。

因此,必须进行结构动力分析,考虑连廊结构的振动特性。

输煤栈桥钢结构与钢筋混凝土结构优缺点分析

输煤栈桥钢结构与钢筋混凝土结构优缺点分析

输煤栈桥钢结构与钢筋混凝土结构优缺点分析【摘要】港电公司电厂输煤栈桥结构形式采用钢桁架栈桥结构,现浇配筋轻型混凝土桥面+压型钢板底模,压型钢板封闭。

栈桥支柱为钢筋混凝土框架结构,地面输煤廊道均采用钢筋混凝土结构。

堆场、码头输煤廊道采用现浇梁板式钢筋混凝土框架结构。

【关键词】1输煤栈桥的结构输煤栈桥常用的结构形式有:砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构。

1、1栈桥的组成栈桥主要由跨间承重结构、支架及围护组成。

(1)跨间承重结构类型:跨间承重结构分为:钢筋混凝土结构、钢桁架结构、钢管桁架结构、网架结构。

(2)支架结构类型:支架结构形式分为:钢筋混凝土结构(现浇结构、预制结构)、钢结构、钢管混凝土结构、砌体结构。

(3)封闭围护结构类型:封闭围护结构分为:型钢骨架抹钢丝网水泥板、型钢骨架外挂压碎型钢板。

1、2栈桥分类砖混结构输煤栈桥、混凝土结构输煤栈桥、钢结构输煤栈桥。

(1)混凝土结构输煤栈桥分为:现浇钢筋混凝土框架结构、预制钢筋混凝土桁架结构。

(2)钢结构输煤栈桥分为:型钢桁架结构、钢管桁架结构、网架结构、机架与栈桥合一结构。

(3)砖混结构输煤栈桥在大型火力发电厂几乎很少应用,根据港电公司输煤栈桥结构形式,现只对输煤栈桥钢结构及钢筋混凝土结构两种方案进行比选说明。

早期,我国中小型火力电厂,输煤栈桥简单,输煤栈桥的高度和跨度较小,型式较为简单,大部分采用钢筋混凝土结构。

由于大容量机组不断增多,输煤系统的发展和工艺系统的改进,长跨度、高支架的输煤栈桥以及结构复杂的转运站不断增加,因此,混凝土结构已不能完全相适应,各种新型结构形式的栈桥得到了广泛的应用。

通常,大型火电厂输煤栈桥的土建投资高达亿元,经过分析比较,栈桥结构形式对投资影响一般在15,30%左右。

选择适合本工程的输煤栈桥结构形式具有重要的意义。

2钢筋混凝土栈桥结构优缺点钢筋混凝土框架栈桥:承重结构采用现浇钢筋混凝土支架,钢筋混凝土梁及板围护采用现浇结构,采用空心砖砌体等其它轻型砌体的结构型式。

某大跨度输煤栈桥动力性能测试及分析

某大跨度输煤栈桥动力性能测试及分析

某大跨度输煤栈桥动力性能测试及分析摘要:我国对大跨度输煤栈桥的研究主要集中于结构的抗震方面,对于结构振动方面的研究比较少,尚未形成系统的研究成果。

为了给此类栈桥结构在抗振动方面寻求合理解决方法,特以某大跨度输煤栈桥为研究对象进行动力性能测试。

通过对比不同测点间的动力特性,寻找该类栈桥在动力荷载重复作用下的薄弱节点,为栈桥结构设计及加固设计提供参考。

关键词:大跨度输煤栈桥;动力特性;动力分析中图分类号:k928.78 文献标识码:a 文章编号:0 引言输煤栈桥这种建筑结构在实际工程中已经使用多年,广泛地应用于大中型煤矿企业、矿山、电厂和其他工厂,它是煤矿等生产环节的连接通道,在整个生产过程中,起着非常重要的作用。

近几年来,工矿企业竞争日趋激烈,我国带式输送机朝着长距离、高运速、大运量、大功率的方向发展。

目前,因为产量的需求,众多煤矿企业采购并使用国外先进的大功率生产设备,但是同时,栈桥的设计在结构上并不能同时解决这些设备运行所带来的振动问题,发生了很多振动影响人员舒适度甚至是危害结构安全的现象。

随着结构的老化和结构动力性能的改变,这些影响会日益加剧,以至造成巨大的生命财产损失。

对大跨度输煤栈桥振动问题进行分析,找出能抵抗这些大功率设备所带来的振动的结构设计方法,是急需研究和解决的课题。

1 结构特点及研究现状1.1结构特点栈桥结构是由栈桥本体和支架组成。

通常输煤栈桥在低侧设不动铰支座,承担竖向荷载及纵向地震作用效应,在高侧设滑动支座,承担竖向荷载,保证纵向变位,纵向地震作用效应全部由低侧承担,各支柱承担竖向荷载。

横向地震作用效应及风荷载由各支柱及支座分别承担,也可在栈桥中部设双柱支柱,作为纵向抗震结构承担纵向地震作用效应。

大跨度输煤栈桥因跨度大而本体刚度较小,故在跨中位置处振动强烈。

栈桥内部皮带运输机托辊与皮带的相互作用,是皮带支架产生振动的主要来源。

一般情况下,该动力荷载可通过皮带直接直接传递至走道板桁架上。

钢桁架桥的结构设计与分析

钢桁架桥的结构设计与分析

钢桁架桥的结构设计与分析1、概述钢桁架桥以其跨越能力强、施工速度快、承载能力强、耐久性好普遍应用于铁路桥梁。

长期以来,由于钢材价格高,材料养护费用高,钢桁架桥梁在公路领域应用较少。

近年来,随着我国炼钢水平的提高,国产的钢材品质已经完全能满足结构安全的需要,同时随着钢结构防腐技术的提高,钢结构桥梁越来越多的在公路工程领域得到应用。

相比较我国当前100m左右中等跨径常用的桥型如连续梁、系杆拱、矮塔斜拉桥等结构,钢桁架桥梁虽然建筑成本高,但刨去成本控制的因素,钢桁架桥具有以下的几点优越性:1.建筑高度低,由于钢桁架结构主桁主要由拉杆和压杆构成,对杆件界面的抗弯刚度要求不大,因此钢桁架的建筑高度由横梁控制,在桥梁宽度不是非常大时可极大的降低桥梁建筑高度,尤其适用于对桥梁建筑高度有严格限制的桥梁;2.施工周期短,速度快。

钢桁架施工可在工厂制作杆件,运到现场拼装成桥,可采用顶推和支架拼装等方法,这使它在很多工期较紧的工程(如重要道路的桥梁改建)和跨越重要道路的跨线桥上成为桥型首选之一;3.随着钢结构防腐技术的提高,钢桁架桥的耐久性大为提高,同时钢材作为延性材料,结构安全性较混凝土桥梁高。

正因为钢桁架桥梁的这几方面的优点,桁架桥梁成为特定条件下的经济而合理的桥型选择。

2、结构设计公路桥位于江苏省境内,正交跨越京杭大运河,河口宽95m,通航净空要求90x7m,桥梁主跨采用97m,由于桥梁中心至桥头平交处距离仅140余米,若采用其他结构纵坡将达到5%以上,经综合考虑,主桥采用97m下承式钢桁架结构。

2.1主桁主桁采用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系,节间长度5.35m,主桁高度8m,高跨比为1/12.04。

两片主桁中心距为8.6m,宽跨比为1/11.2,桥面宽度为8m。

图1主桁一般构造图主桁上下弦杆均采用箱形截面,截面宽度500mm,高度均为540mm,板厚20~24mm,工厂焊接,在工地通过高强度螺栓在节点内拼接。

浅析工矿运输钢桁架加固的若干心得

浅析工矿运输钢桁架加固的若干心得
走 廊 和钢 结构 支架 进行 结 构安 全检 测 。笔 者对 其加 固设 计 。 据 此 公式 即可查 阅原 设 计 杆件 内力 图进 行 分 析 重点 验 算 具 体损 坏 节 点
板 的替 换 板 的尺 寸 , 厚度 及 焊缝 长度 是 否满 足要 求 。
3 加 固方 案及 效果 分析
手无 策 。因 而必 须对 原 方案 进行 变 更 , 在难 以取 出节 点 板 的地 方接 焊 一 块较
ห้องสมุดไป่ตู้
架结 构 的输煤 胶带 走廊 。虽 然输 煤胶带 走廊 的钢 桁架 结构 合理 设计 使 用寿 命 本 无 法 与原 节点 脱离 。因而产 生 了节 点板 更 换 困难 的问题 。 施 工 方经 过努 力
施 工技术 与应 用
舀豳囵 圈:
浅析工矿运输钢桁架加 固的若干心得
王 勇
兖矿 集 团邹 城 华 建 设计 研 究 院
山东 邹城
2 7 3 5 O O
摘要: 矿 区严 重的 大 气污染 和 潮湿 工作 环境 对构 筑 物腐 蚀 影响很 大 , 加上 实 际工 作 中的 洒水 除尘 导致 煤 尘 中的腐 蚀 介 质浸 泡 钢 架和 混 凝土 , 致使输煤传送带钢桁架强度降低、 变形增大, 给矿井安全生产带来隐患。介绍了兖矿集团有限公 司兴隆庄煤矿选煤厂2 6 # 皮带廊加 固 维修 情 况 , 比较 了腐 蚀 前后 输煤 胶 带走 廊钢 桁 架下 弦角 钢 的强度 变 化 , 结 合 实际 情况 提 出 了实施 加 固方 案并 已施 工 完成 , 投 入使 用 。 关 键 词: 兖 矿 集 团; 工矿; 结 构 2 l 世 纪 是我 国煤 电产业 迅速 发展 的时 期 ,各地 工矿企 业建设 了大 批钢 桁 现 场施 工过 程 中还 发现 了若 干 问题 。关 于 下部 钢 梁 因承 担设 备 重量 , 基 极为 艰难 冒险 的取 出 了一块 节 点板后 也 发 现对 原结 构有 一 定 的损坏 。 一 时束

钢管桁架输煤栈桥的设计探讨

钢管桁架输煤栈桥的设计探讨

科技资讯2017 NO.13SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 技 术41科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 带式输送机栈桥是煤矿及冶金等行业地面建筑的重要组成部分,而钢结构栈桥由于比其他钢筋混凝土结构、砌体结构等较易实现跨度大、结构受力明确、加工方便、施工快等优点,成为近年来输送机栈桥的常用结构形式。

目前的钢栈桥多采用普通角钢或其他型钢组合桁架(简称普通钢桁架),由于普通型钢截面是单轴对称,计算时需要单独计算、复核杆件平面外强度和稳定;另外,型钢桁架节点的设计也较为繁琐,出于方便设计和施工等原因,设计时,通常弦杆选材不是按照杆件实际内力设计,而往往在同一运输单元内采用相同的截面,这样也造成了较大的浪费。

目前在一些大型煤矿的栈桥设计中,有采用钢管空心球桁架代替传统的型钢桁架,由于其设计、制作、安装简单,用钢量省,同时在构造设计时,也避免了难于油漆或积留灰尘的死角,便于维护,逐步在全国煤矿及冶金行业中得以应用。

下面就这两种不同桁架举例进行分析。

1 钢管空心球桁架与普通钢桁架内力分析及用钢量比较桁架一,拟定尺寸:跨度为50m钢栈桥,桁架高3.5m,鱼腹高2.0m,3.2m一小节,桁架下弦线荷载取值10kN/m,桁架上弦线荷载取值5kN/m。

PKPM程序计算结果(如表1)。

(1)普通钢桁架。

上弦杆采用组合双角钢L200X18,下弦杆采用组合双角钢L125X8,鱼腹下弦杆采用组合双角钢L180X14。

(2)钢管空心球桁架。

上弦杆采用钢管D325X8~14(上、下弦各节间杆件采用同种钢管截面,在满足一些基本构造壁厚要求的条件下采用了不同管壁厚,调整各节间应力比基本接近),下弦杆采用钢管D159X8~10,鱼腹下弦杆采用钢管D203X14~16。

普通钢桁架与钢管空心球桁架计算对比分析(如表1)。

通过以上分析比较,桁架一在强度及平面内、外稳定应力比接近的条件下,钢管空心球桁架比普通钢桁架用钢量节省6180 kg,约29.6%。

探析钢结构输煤栈桥设计

探析钢结构输煤栈桥设计

探析钢结构输煤栈桥设计引言2004年以来,我们先后完成了25MW,150MW,300MW机组电厂输煤栈桥设计,这些输煤栈桥大部分采用钢结构的形式。

钢结构具有材料强度高、质量轻等特点,适用于大跨度结构;大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件,在工地拼装,施工周期短;由于以上两个特点,火电厂越来越多的栈桥采用钢结构形式,本文就钢结构输煤栈桥设计中遇到的一些问题进行了总结,作为今后的工程设计参考。

1结构布置与大多数建筑物不同,输煤栈桥平面形状呈细长条形,立面上栈桥面倾斜。

通常输煤栈桥在低侧设不动铰接支座,承担竖向荷载及纵向地震作用效应,在高侧设滑动支座,承担竖向荷载,保证纵向变位,纵向地震作用效应全部由低侧承担,各支柱承担竖向荷载(见图1,图2)。

横向地震作用效应及风荷载由各支柱及支座分别承担,也可在栈桥中部设双柱支柱,支柱之间设支撑,作为纵向抗震结构承担纵向地震作用效应;当输煤栈桥比较长时,可将上述两种抗震形式结合使用。

输煤栈桥与相邻建筑物之间应设防震缝,防震缝宽度可参照GB50011-2001建筑抗震设计规范及DL5022-93火力发电厂土建结构设计技术规定的有关规定设置。

一般的,当7度~9度时,其宽度分别不宜小于105mm,135mm,180mm,低侧可在栈桥与相邻建筑之间设置支撑防撞,防震缝宽度可适当减小。

在布置栈桥支柱时,宜尽量调整支柱间距,使多榀桁架跨度相等,减少桁架的规格,以方便金属结构厂加工制作、减少设计工作量。

当输煤栈桥长度超过120m时,应设伸缩缝。

2 支柱的计算分析我院现有PKPM系列软件,根据现有条件,在用PKPM系列的STS钢结构CAD软件对输煤栈桥进行结构分析计算时,由于栈桥面倾斜,上部结构复杂,对支柱和上部桁架分别建模计算,在进行支柱分析计算时我们在设计上进行了简化,沿栈桥纵、横两个方向分别建立平面杆系模型计算,纵向为两榀平面杆系结构(包括支撑),横向为若干榀框排架(带支撑)结构。

输煤栈桥轻钢结构若干问题的分析

输煤栈桥轻钢结构若干问题的分析

输煤栈桥轻钢结构若干问题的分析摘要:随着生活水平的提高和技术的发展,供热面积不断扩容和城市配套建设的不断完善,热源厂也要跟上供热的发展,受地理环境和天气等因素的影响,更加安全和更加经济的建设热源厂逐渐被提上日程。

输煤栈桥是热源厂主要建筑构成,目前钢桁架结构已取代了以前的混凝土结构桁架,如何提高栈桥钢桁架经济技术成为优化输煤栈桥结构的关键所在。

关键词:输煤栈桥;轻钢结构;供热系统1 供热系统输煤栈桥的基本结构长期以来,供热系统的输煤栈桥设计没有专门的设计结构规范,而影响栈桥设计的因素很多,因此,实践中栈桥的结构设计在布局搭建和选材上标准多重。

一般情况下,输煤栈桥主要由基础结构、支架结构、桥身结构、楼板和围护结构等(屋面、侧墙、窗等)组成。

其中,基础结构、楼板和围护结构的设计属于基础工程,技术难点往往集中在支架结构和桥身结构上。

如栈桥同一单元区段的支承结构为了防震,应使用同种材料。

如果使用了不同种类的材料,支承结构间就必须设置防震缝隙。

而防震缝隙的设置也需要符合特定的技术标准。

支架结构主要分为钢筋混凝土结构、砖(石)柱结构和钢结构三种,用于承受来自桥身的横向和纵向荷载。

支架是否稳定,直接决定了栈桥结构下部的宽度。

当栈桥支架较高,跨度较大时,一般选用钢支架。

桥身结构主要有钢筋混凝土结构和钢结构。

其中,钢筋混凝土结构有桁架、墙梁、薄腹梁等,造价低,前几年使用较广泛。

但是适用栈桥跨度小,灵活性差。

钢结构有网架结构和钢桁架,其中钢桁架材料强度高、自重轻,适用于大跨度栈桥结构,而且制作简单、安装方便。

近来,热电厂越来越多的在输煤栈桥中采用钢桁架结构。

综合来看,现阶段,输煤栈桥支架和桥身结构一般都选用钢结构,其中桥身一般采用钢桁架结构。

钢桁架结构中的技术要求较多,如围护结构的侧墙如果使用钢桁架结构,则应在桥面、屋面桁架节点位置架设横梁及水平支撑,与侧墙的钢桁架结构形成空间结构,以横向稳定输煤栈桥。

同时,应根据栈桥全长设置上下弦水平支撑,以纵向稳定输煤栈桥。

钢管桁架输煤栈桥设计

钢管桁架输煤栈桥设计

钢管桁架输煤栈桥设计2010-2-5 17:6引言输煤皮带栈桥是煤矿地面建筑和电厂建筑的重要组成部分。

20 世纪70 年代以前,大跨度的栈桥多采用角钢或其它型钢桁架,由于普通型钢截面是单轴对称,因此,计算时需要人工干预、复核杆件平面外强度和稳定;另外,型钢桁架节点的设计也较为繁琐,出于方便设计和施工等原因,设计时,通常弦杆不是按照杆件实际内力设计,而往往在同一运输单元内采用相同的截面,这样也造成了较大的浪费。

20 世纪70 年代末开始,我院在全国特大型煤矿的栈桥设计中,逐步采用钢管空心球桁架代替传统的型钢桁架,由于其设计、制作、安装简单,用钢量省,同时在构造设计时,也避免了难于刷漆或积留灰尘的死角,便于维护,逐步在全国煤炭系统中得以推广。

1 、钢管桁架栈桥结构的组成与布置煤炭系统的栈桥,跨度大都在30m~60m 之间,当跨度较大时,也可在跨中加设支承柱,作成连续桁架。

皮带输送机通常布置在桁架下弦平面上,这样栈桥结构体系实际上是一个由受力桁架和上、下弦风撑桁架组成的空间桁架体系,见图1.由于在空间桁架内部要通过皮带输送机和检修人员,不能设置交叉支撑,这个空间桁架体系是可变的。

为避免上、下弦风撑桁架在风载作用下产生错动,应在栈桥桁架的端部及支座位置设置封闭刚架。

栈桥桁架的墙身和屋面通常采用金属夹芯板围护,荷载较小,栈桥的主要荷载混凝土楼板、煤及皮带机等都集中在桁架下弦,因此承重桁架的布置通常为平面桁架,这样可使大部分桁架腹杆处于受拉状态。

桁架的高度可取桁架跨度的1/12~1/8 并应满足工艺检修要求,网格宽度通常取为2.0 m~3.0 m ,桁架网格宽度应与桁架高度协调,尽量使斜腹杆与上下弦的夹角在30°~60°之间。

为简化计算,上、下弦风撑桁架的分格应与承重桁架相同,这样可保证承重桁架上、下弦杆在平面内外的计算长度一致。

2、钢管桁架栈桥结构的构件设计由于钢管桁架栈桥结构在计算时,不是按照空间体系整体计算,而是简化为一系列的平面桁架,因此,在进行构件设计时,应特别注意在各个计算简图交界处构件的设计。

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输煤栈桥钢桁架的性能分析研究
金松
中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司 DOI:10.32629/btr.v2i2.1857
[摘 要] 钢桁架栈桥具有重量轻、造型美观、抗震性较好及跨度大等特点,在煤炭矿井、洗煤厂及大型电厂等工程用有广泛的应用。

实际工程中的下撑式钢桁架出现局部震动、下撑杆节点板断裂问题,本文对其进行受力分析,研究分析其出现问题的原因,归纳总结并提出建议,避免钢桁架再出现类似问题。

[关键词] 钢桁架;下撑杆震动;下撑杆节点板断裂
引言
在煤炭矿井、洗煤厂以及大型电厂等工业场地的建筑物构筑物当中,栈桥在整个内部运输系统当中发挥着重要的纽带作用,是整个运输系统的重要组成要素。

通过栈桥,能够将原煤运送至主厂房及筛分破碎车间,实现原煤的破碎筛分洗选;通过栈桥,能够将矸石、精煤运送至煤仓及储煤场,实现矸石精煤的高效储运。

依据栈桥廊身结构形式的差异,可以划分为钢与钢筋混凝土的组合结构、钢结构及钢筋混凝土结构等。

近年,随着科技发展、工业现代化步伐的加快,钢桁架栈桥受到广泛重视和应用。

钢桁架栈桥自身具有重量轻、造型美观、抗震性较好及跨度大等特点,在长距离运送的情况下,大跨度钢桁架栈桥的应用性更强。

那么钢桁架栈桥的应用效果如何呢?本文对实际工程中钢桁架栈桥遇到的问题进行了分析研究。

1 工程概况
陕西神延煤炭有限责任公司西湾露天煤矿生产系统的工艺流程,如图1所示。

图1 工艺流程图
筛分破碎间至混煤仓栈桥水平总长348.45米,其中地道长39.08米,净宽4.20米,净高2.80米,混凝土栈桥56.84米,其余为钢桁架栈桥,轻钢结构围护,外墙板和屋面板采用100厚彩色压型钢板夹玻璃丝棉毡保温板。

钢桁架栈桥部分共有8
榀桁架,角度14.8743度,高度从12米到70米。

其中前6榀桁架斜跨长
27.93米,局部悬挑;第7榀桁架斜跨长30.65米,两端悬挑;第8榀桁架斜跨长37.40米,增设下撑,局部悬挑;桁架弦高3.0米。

陕西神延煤炭有限责任公司西湾露天煤矿生产系统已于2016年建成并投产运行。

在日常巡检过程中发现筛分破碎间至混煤仓栈桥的第8榀钢桁架出现以下情况:
(1)第8榀钢桁架下撑杆有明显震动,震动部位见图2所示;
图2 下撑杆震动部位
(2)第8榀钢桁架下撑处节点板发生断裂,断裂部位见
图3所示;
图3 节点板断裂部位
(3)第8榀钢桁架受力分析 1.1计算简图
第8榀钢桁架的几何尺寸以及截面布置如图所示:
图4 几何尺寸
图5 立面简图
1.2荷载工况
恒荷(kN/㎡)活荷(kN/㎡)楼面 4.0 3.0
屋面0.50.5
输煤栈桥宽4.5米,钢桁架节间宽2.35米,考虑侧墙维护自重,所以钢桁架下弦节点恒荷载为23.2kN,活荷载为16.0kN;上弦节点恒荷载为2.7kN,活荷载为2.7kN。

2 应力分析
经过计算,第8榀钢桁架在满布荷载时的应力比均小于1.0,图6所示为部分受力较大杆件的应力比。

图6 部分应力比图
水平抗风桁架系统在风荷载作用下,上下弦的应力比为0.15;下弦杆满布恒活荷载的最大应力比为0.81,综合考虑上下弦的应力比小于1.0,满足要求。

3 第8榀钢桁架问题分析
3.1下撑杆震动分析
下撑杆平面外长度9400毫米,采用双L125x10角钢,长细比为244,小于400限值。

但第8榀钢桁架位于60多米的高空,且属于栈桥的端部,带式输送机在混煤仓处改变角度,致使第8榀钢桁架受力复杂;同时下撑杆的自振频率与皮带滚轴激振频率相近,容易产生共振效应。

3.2下撑节点板断裂分析
3.2.1从断口情况来看,未发现明显的颈缩现象,可排除该裂缝是由受力原因导致的,同时可以判定,断裂处发生了脆性断裂。

3.2.2从断口情况来看,截面裂缝呈现宽度从肢尖到肢背由大到小、从肢尖向肢背扩展的规律,且呈光滑状,尚未出现粗糙面,可排除该裂缝是由疲劳原因导致的。

3.2.3从现场可以看出,杆件未出现缺口,截面急剧变化等情形,因此可以排除由几何形状导致的应力集中。

但是,由于栈桥施工季节为冬季(西湾煤矿位于严寒地区),室外施工温度很低,焊接部位易出现较大的拉应力和焊接残余应力,在拉应力和焊接残余应力共同作用下,易使焊接部位附近发生脆断,形成微裂缝,从而产生应力集中。

3.2.4由于下撑杆与皮带滚轴产生共振效应,即相当于产生应力幅很小的连续重复荷载;而焊接部位在拉应力和焊接残余应力共同作用下,易使焊接部位附近发生脆断,形成微裂缝,从而产生应力集中;因此在振动和应力集中的共同作用下,结构杆件在焊接部位出现裂缝,从裂缝宽度趋势及裂缝扩展形态亦得到证明。

4 结束语
经过对筛分破碎间至混煤仓栈桥第8榀钢桁架的受力分析可知,其应力和变形均满足要求;分析研究下撑杆局部震动以及下撑杆节点板断裂的原因,为了避免今后输煤栈桥钢桁架再发生类似问题,提出以下几条建议:
4.1对于输煤栈桥高度很大,位于端部带式输送机改变角度的钢桁架避免采用大跨度桁架布置,减小桁架跨度。

4.2对于带下撑的钢桁架,增加竖杆及空间支撑,减小下撑平面外长度,调整其自振频率,避免与皮带滚轴产生共振效应,必要时进行共振设计。

4.3推进输煤栈桥钢桁架工厂化进程,减少现场施焊情况,减弱焊缝附加应力的不良影响。

4.4促进设计施工一体化,建立健全设计施工投产使用连锁反馈机制,改进设计施工方式方法。

[参考文献]
[1]马琴.试论大跨度钢桁架带式输送机的栈桥设计[J].科技创新与应用,2017(28):102-104.
[2]于洋.皮带栈桥支架及钢桁架减震研究[D].西安:西安建筑科技大学,2015(4):56.
[3]杜春娟.基于PKPM软件选煤厂皮带桁架的计算分析[J].城市建筑,2015(15):342.。

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