非滑道區(qū)大型結(jié)構(gòu)物建造墊墩優(yōu)化及裝船受力分析研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大型鋼結(jié)構(gòu)物得到了越來越廣泛的應(yīng)用，其建造規(guī)模也朝著高、大、重的方面發(fā)展，結(jié)構(gòu)建造也更加趨于模塊化。鎳礦項目是世界上第一個采用模塊化建造集成冶煉裝置，該項目共有18個模塊，最輕的達到1000多噸，最大重達5000多噸。受很多實際因素影響，鎳礦項目模塊在非滑道區(qū)域建造，對大型鋼結(jié)構(gòu)物的建造工況和運輸裝船工況提出了更高的要求。
　　 本文針對大型鋼結(jié)構(gòu)物在建造和運輸裝船過程中涉及的兩個重要結(jié)構(gòu)：墊墩和棧橋，進行了

2、詳細的強度分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并根據(jù)目前的設(shè)計現(xiàn)狀，應(yīng)用CAD/CAE技術(shù)，與傳統(tǒng)設(shè)計方法進行比較，改變了過去設(shè)計工作中計算數(shù)據(jù)精度低和設(shè)計成本較高等缺點，提高了墊墩和棧橋的結(jié)構(gòu)性能。
　　 首先，本文分析了建造墊墩、稱重墊墩和裝船墊墩三者的結(jié)構(gòu)特點，提出了標準化墊墩的設(shè)計思路。選取有代表性的一個墊墩，討論了對墊墩和土進行墩土耦合有限元建模的思想和過程。應(yīng)用有限元分析軟件AYSYS，對稱重過程中墊墩的幾種不同工作工況進行了強度分析。

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　　 其次，根據(jù)強度分析結(jié)果，以墊墩輕量化為目標函數(shù)，在保證墊墩滿足強度要求的同時，基于土約束狀態(tài)下對墊墩進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化后的墊墩不僅能滿足稱重時強度要求，而且使墊墩應(yīng)力分配更加合理、均勻，有效避免了應(yīng)力集中，提高了安全性，同時節(jié)約了鋼材，節(jié)省了加工制造費用。
　　 最后，根據(jù)大型鋼結(jié)構(gòu)物在裝船過程中的實際工況，將碼頭和棧橋利用面-面接觸單元進行有限元建模。針對平板小車分步移位裝船過程的幾種實際工況，對所設(shè)計的棧