塔架的强度刚度计算及稳定性分析

摘要

随着我国现代化建设事业的蓬勃发展，架空索道作为一种新型而方便的交通手段也日益发展成熟起来。而作为架空索道的重要部件之一的塔架，其安全直接关系到架空索道运输的安全，因此，对架空索道塔架进行的刚度，强度以及稳定性分析与设计计算以及其方法已经成为设计，制造架空索道的关键。而长期以来，对索道塔架的设计与计算一直沿用传统的结构设计分析方法。由于这种计算只能得到局部的应力与位移变形情况，而对与塔架在整体受载时的应力，应变以及分布规律却无法描述。与此同时，载人架空索道的需求量却与日俱增，这一矛盾迫使架空索道塔架的设计制造部门迫切寻找一种能够快速准确反映塔架受载时整体应力应变规律的现代设计新方法。 随着计算机技术的飞速发展，使得有限元分析计算方法得到了广泛的使用，涉及航空航天，土木，水利，造船及机械工程等各领域，用来进行结构力学分析，流体力学分析，热传导和电磁分析。针对有限元这一应用，国外开发出了这一方法的大型软件包(AlgorFeas)用于桁架板壳结构分析，本项目研究的就是利用AlgorFeas软件包，突破传统的方法，对塔架的受力情况和位移进行比较精确的有限元分析。 在此分析过程中：首先将物理模型简化为力学模型，主要是将塔架结构按空间杆单元简化为空间桁架结构，目的是将力学模型变换为数学模型；这一过程主要是利用Autocad2000建立塔架的计算模型；再者，利用AlgorFeas软件包读入Autocad建立的塔架计算模型生成初始数据卡利用计算机进行编程进行风载计算，再将计算结论整合入AlgorFeas产生的初始数据卡中，生成计算数据卡；接着，利用AlgorFeas软件包计算塔架在不同载荷情况下的应力图，位移图，并且求出在不同载荷条件下的最大位移和最大应力等；然后，对塔架的稳定性进行分析；最后；根据计算结果提出改进建议。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1研究意义

1.2研究内容

2塔架的有限元模型的建立

2.1概述

2.2有限元法的原理

2.3有限元方法的应用步骤

2.4空间桁架有限元计算基本理论

2.5 Algor Feas软件包简述

3塔架的计算模型及有限元计算结果

3.1塔架的原模型

3.1.1原始数据

3.1.2组合工况

3.1.3原始载荷

3.2塔架的计算模型

3.3载荷计算

3.3.1非风力载荷的等效

3.3.2计算风载

3.4有限元计算结果

3.5各种不同工况下的应力、变形比较

3.6塔架塔顶扭转角计算

4塔架的稳定性分析计算

4.1偏心压杆的稳定计算

4.2整体塔架的载荷计算

4.3整体塔架的稳定性计算公式

4.4整体塔架的稳定性计算

4.5结论

5部分联接螺栓强度计算

6塔架有限元分析结论

6.1索道塔架的结构改进建议

6.2小结

致谢

参考文献

附录 风载计算程序源代码