強(qiáng)震工況下礦山井架動力學(xué)機(jī)理研究與抗震分析.pdf

1、礦山井架是煤礦或金屬礦山采用立井開采時，設(shè)置在井口的構(gòu)筑物，和提升機(jī)一起共同承擔(dān)著提升或下放人員、設(shè)備、材料和礦物。在遭遇災(zāi)害時，礦山井架則擔(dān)負(fù)著救災(zāi)建筑的角色，因此，確保礦山鋼井架的安全，對于保證人員安全及降低災(zāi)害有著不可忽視的重要性。開展礦山井架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法研究，對于建成安全高效礦井、確保礦山的安全生產(chǎn)有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。目前，對于鋼結(jié)構(gòu)井架的研究主要集中在理論設(shè)計方面，而對井架結(jié)構(gòu)抗震情況的研究則進(jìn)行得較少。本文通過對雙斜撐鋼

2、井架進(jìn)行模擬地震工況分析，探討其動力學(xué)特性及抗震機(jī)理，為鋼結(jié)構(gòu)井架的工程設(shè)計提供參考。本文主要研究工作如下:
　　綜述了現(xiàn)階段鋼結(jié)構(gòu)井架抗震方面研究概況、現(xiàn)狀、存在的問題以及發(fā)展方向。介紹了鋼井架結(jié)構(gòu)分析理論，通過比較，選取ANSYS軟件作為計算分析軟件。為便于后續(xù)計算，對井架的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行了簡化。對井架結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析，分析其正常生產(chǎn)工況下，靜力學(xué)情況，計算應(yīng)力結(jié)果較小，不會出現(xiàn)損壞問題。對井架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，找尋其各階頻

3、率，為后續(xù)反應(yīng)譜研究和時程分析奠定基礎(chǔ)，得到其固有頻率為1.468Hz。此過程可以動態(tài)直觀地觀察各階自由振動情況。進(jìn)行反應(yīng)譜分析研究，考察井架結(jié)構(gòu)在理論譜情況下的抗震情況。獲得應(yīng)力及位移結(jié)果都較小，井架結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)損壞進(jìn)行時程分析研究，根據(jù)井架所在地環(huán)境工況，選取EL Centro波和Taft波作為模擬地震波，并根據(jù)實(shí)際場地要求進(jìn)行局部調(diào)整;井架結(jié)構(gòu)輸入地震波后獲得各方向的位移及各時程應(yīng)力情況，得到井架結(jié)構(gòu)抗震結(jié)果，兩種波獲得的位移結(jié)構(gòu)