大容量锅炉大板梁沿长度方向拼接设计与分析

摘要

大型锅炉具有提高能源利用效率、减少污染物排放的优势，更大容量、更高参数的锅炉成为目前火电发展的趋势。大板梁是锅炉钢结构中最重要的受力构件，其承担悬吊于下方的数以万吨的炉体自重，并将荷载传递给锅炉构架。大板梁较大的尺寸及自重成为影响其运输和安装成本及效率的重要因素，且随着锅炉容量的日趋增大，这个问题变得更加重要。目前常用的办法是将大板梁分别沿高度和长度方向进行拼接，其中沿高度方向拼接已有较成熟的做法，而沿长度方向拼接的研究和工程应用较少。故本文以新疆九台农六师炉顶大板梁拼接工程项目为研究背景，以数值模拟为手段，针对大板梁沿长度方向拼接问题进行分析研究，主要开展了以下研究工作：
　　（1）运用现有的规范手册以及相关的力学知识对四根通长的大板梁进行沿长度方向拼接的节点设计，给出拼接节点螺栓及板件的布置并进行相关验算。
　　（2）运用有限元分析软件ANSYS完成大板梁沿长度方向拼接位置分析，分析比较大板梁在不同位置拼接时的力学性能，并结合工程实际给出相应结论。
　　（3）运用有限元分析软件ANSYS，分析厚度公差、板件厚度等制造安装误差因素对大板梁拼接连接摩擦力损失的影响。
　　（4）运用有限元分析软件ABAQUS对螺栓和钢板进行三维实体建模，对拼接连接节点进行局部分析，讨论螺栓间距、预紧力等因素对拼接螺栓受力以及应力分布的影响。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 课题背景及大板梁简介

1.3 研究现状及分析

1.4 本文研究内容

第2章 大板梁沿长度方向拼接设计

2.1 概述

2.2 材料选取及构件尺寸

2.3 荷载汇集及组合

2.4 拼接方案

2.5 拼接连接设计方法

2.6 拼接设计结果

2.7 本章小结

第3章 大板梁长度方向拼接位置及连接处公差分析

3.1 概述

3.2 高强螺栓简化模型

3.3 大板梁沿长度方向拼接位置分析

3.4 连接处公差分析

3.5 本章小结

第4章 大板梁拼接连接节点分析

4.1 概述

4.2 单个螺栓受剪连接分析

4.3 螺栓群轴心受剪连接分析

4.4 大板梁拼接连接分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢