大跨度输煤栈桥不均匀沉降力学分析与受力性能改善方法

摘要

结合输煤栈桥与中心柱之间的地基不均匀沉降实测数据,采用通用有限元软件ABAQUS建立多尺度有限元模型,确定了栈桥在不均匀沉降下的破坏过程.以栈桥与转运站之间的螺栓连接作为关键区域,采用实体单元建立精细化局部模型,对栈桥结构主体采用梁单元建立整体尺度模型,采用自由度刚性约束法实现结构整体尺度模型和局部尺度模型的变形协调,基于多尺度模型,选取栈桥破坏后的阶段,对栈桥中心柱位置进行匀速顶升的全过程模拟,并确定最佳顶升高度.分析表明:多尺度有限元模型可准确模拟不均匀沉降下栈桥结构的受损过程,并识别出螺栓破坏时刻.在中心柱柱顶位置顶升栈桥有利于改善结构应力状态,超过1/2数量的杆件应力水平大幅降低,当顶升高度为250 mm时结构受力状态改善效果最佳.