输煤栈桥倒塌性能及重建方案分析研究

摘要

近年来，伴随着我国采掘业、制造业的腾飞，长运距、高带速、大运量、大功率的带式运输机陆续投入使用，作为带式输送机主要载体的栈桥，相应的也朝着大跨度、超长度的方向发展，由于质量轻、承载力大，钢结构成为唯一的最佳结构形式。输煤栈桥不论在火力发电站还是煤矿公司都是生产链不可或缺的一部分，如果输煤栈桥结构出现问题，整个生产系统将瘫痪，严重影响生产效益。本论文所分析研究的就是陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司的一个长达一百多米的输煤栈桥，该输煤栈桥的钢筋混凝土支撑被车辆撞击后，整个栈桥的钢桁架部分发生了连续倒塌。所以本论文研究的核心内容是运用有限元软件 SAP2000对该栈桥的连续倒塌性能做一个分析，得出倒塌的原因，在此理论分析的基础上重新设计一个新的输煤栈方案，并在新栈桥投入使用之前对该栈桥进行一次动力检测实验。
　　第一部分研究的主要内容是基于有限元软件SAP2000，用拆除构件法对钢筋混凝土支撑底部柱子进行拆除分析研究该栈桥的倒塌性能。拆除柱子的研究工况有三种，分别是静力线弹性分析、静力弹塑性分析和动力弹性分析。针对这三种不同工况的研究，通过拆除该栈桥支撑的底部柱子的根数来研究每种分析工况下栈桥的倒塌性能，并对这三种工况进行比较，得出最适合本论文研究该栈桥倒塌性能的方法以及该输煤栈桥倒塌的原因，为后面设计新栈桥提供理论基础。
　　第二部分研究的主要内容是在第一部分研究内容的基础设计一个新的栈桥重建方案并对该新栈桥进行了动力检测实验。新的设计方案对旧栈桥的支撑少、支撑底部刚度较小等方面进行了改良。在新的输煤栈桥正式投入使用前对该栈桥进行了动力检测实验，来验证新栈桥是否满足生产要求。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 抗倒塌的研究意义

1.4 本文研究的主内容

第二章 抗倒塌能力的分析方法

2.1 引言

2.2 倒塌的定义

2.3 偶然荷载

2.4 国外有关抗倒塌的设计方法

2.5 结构抗倒塌设计方法

2.6 建筑结构分类

2.7 结构构件失效准则

2.8 本章小结

第三章 工程概况及有限元模型的建立

3.1 引言

3.2 工程概况

3.3 输煤栈桥钢桁架部分的有限元模型

3.4 本章小结

第四章 输煤栈桥倒塌静力分析

4.1 引言

4.2 静力分析方法原理

4.3 输煤栈桥倒塌线性静力分析

4.4 输煤栈桥倒塌非线性静力分析

4.5 本章小结

第五章 输煤栈桥倒塌线性动力分析

5.1 引言

5.2 线性动力分析方法原理

5.3 输煤栈桥倒塌线性动力分析

5.4 本章小结

第六章 输煤栈桥倒塌不同分析方法评估比较

6.1引言

6.2 不同分析方法结果的对比

6.3 本章小结

第七章 新建输煤栈桥的简介及动力检测

7.1 引言

7.2 新输煤栈桥的设计概况

7.3 新输煤栈桥的动力检测验证

7.4 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢