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动载荷作用下大跨度输煤栈桥振动响应分析
| 论文题名： | 动载荷作用下大跨度输煤栈桥振动响应分析 |
| 关键词： | 输煤栈桥;结构动力学;振动响应 |
| 摘要： | 输煤栈桥作为输送骨料的主要型式，在煤矿、选煤厂、火电厂等工业领域使用十分广泛。由于栈桥在运营期间长期受到机械振动影响,导致栈桥振动响应过大。因此本文以柠条塔煤矿输煤栈桥为研究对象，利用结构动力学理论计算与数值分析软件计算得到了栈桥的结构动力响应，对比柠条塔栈桥的实际监测情况，判断其计算结果的合理性，具体工作及主要结论如下： 1．介绍输煤栈桥的结构组成及特点，根据栈桥结构特点栈桥视为简支梁，煤荷载视为多点移动简谐集中荷载，利用结构动力学Euler-Bernoulli梁基本理论，得到简支梁在移动简谐力作用下的位移响应解析式。利用MAPLE数学计算软件，计算得到柠条塔栈桥三种典型跨度栈桥(30m，33m，39m)的竖向振动响应曲线。分析了梁体自身参数对其结构动力响应的影响，得到了梁体质量越小，结构动力响应就越小：梁体刚度越大，结构动力响应越小的基本规律。因此，可在栈桥结构设计中，通过适当降低梁体结构自重，或加强梁体结构刚度来减轻结构的动力响应。 2．通过对柠条塔栈桥现场动力响应监测，得到了栈桥不同工况条件下的结构动力响应值，选用相应的振动控制标准，对柠条塔栈桥实测数据进行对比分析，判断栈桥运行期间的安全性。 3．运用数值分析软件对柠条塔煤矿输煤栈桥结构进行模态分析、时程分析、频域分析，从而获得输煤栈桥的动力响应规律。在模态分析中，得到了栈桥结构一阶振型是水平向振动，二阶振型是竖向弯曲，三阶振型为横向扭转，并对影响栈桥自振的因素做了分析探究。在时程分析中，获得了30m，33m，39m三种跨度的栈桥结构竖向位移及竖向加速度的最大值。在频域分析中，发现了皮带运输机从停机至正常工作状态的过程中，栈桥结构在低频率(2-4Hz)段会发生明显的共振现象。 4．对栈桥结构计算的解析解，数值解以及现场的实测值对比分析，结果表明理论值与模拟值均小于实测值，但相差不大，证明了理论计算与数值计算的适用性，对实际工程设计中具有一定的指导意义。 |
| 作者： | 付晨涛 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 谷拴成;王建文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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