核电项目辅助吊车计算书

概 参考文 有限单元法分 辅助吊车结构与功能简 工况分 材 许用应 福建福清辅助吊反应 质 模型描 非结构单 小车简 桥架大车边界条 小车边界条 大车主梁上轨道边界条 计算方 计算结 结构固有频率和振 位移响 应力响 大车和小车车轮轮 大车和小车水平轮轮 大车和小车防翻钩作用 结构固有频率和振 位移响 应力响 大车和小车车轮轮 大车和小车水平轮轮 大车和小车防翻钩作用 结构固有频率和振 位移响 应力响 大车和小车车轮轮 大车和小车水平轮轮 大车和小车防翻钩作用 焊缝应力评 应力评 小车位于大车桥架极限位 小车位于大车桥架主梁1/4位 小车位于大车桥架主梁跨中位 7结 附录A小车位于跨端极限位置时辅助吊车前10阶振 附录B小车位于跨端极限位置时辅助吊车静态分析结 附录C小车位于跨端极限位置时辅助吊OBE分析结 附录D小车位于跨端极限位置时辅助吊SSE分析结 附录E小车位于主梁1/4位置辅助吊车前10阶振 附录F小车位于主梁1/4位置时辅助吊车静态分析结 附录G小车位于主梁1/4位置辅助吊OBE分析结 附录H小车位于主梁1/4位置时辅助吊SSE分析结 附录I小车位于跨中辅助吊车前10阶振 附录J小车位于跨中时辅助吊车静态分析结 附录K小车位于跨中时辅助吊OBE分析结 附录L小车位于跨中时辅助吊SSE分析结 概利用有限元软件ANSYS对辅助吊车进行建模和分析，给出了辅助吊［1］福清辅助吊厂房楼层反应［2］Ansys［3］［4］有限单元法分析辅助吊车结构与功能简述装于厂房标高为28.710m的轨道上，横跨于舱口、接收区、新燃料检查和区以及部分乏水池区域。辅助吊车是一台双梁桥式吊车，主要别为20KN和50KN，用于在厂房沿三个方向(OX，OY，OZ)水上操作新机厂提供的辅助吊车图纸，可以获得辅助吊车的设计参数，图3-2是辅工况分运行基准（OBE）工安全停 加质量模拟。坐标系：X=水平横向材所使用的材料为Q345-C和Q235,材料特性分别取自GB/T1591-2008GB/T700-19883-13-1Q345-杨氏模量屈服应力抗拉强度许用应Q345-福建福清辅助 反应辅助吊车安装 厂房标高为28.710m的轨道上，分析时取31.000m标下其水平向和垂向楼层加速度反应谱分别见表3-3和表3-4，对应图线见图3-3为2%。福建福清辅助吊SSE作用下反应谱取自文件0426XNI-FYC01版本A标高：31.000m加速度0标高：31.000m加速度质质量主梁（一主梁（二管板板T有限元模型如图3-5所示模型描非结构单元量单元（见3.5节。小车简化3-6桥架大车边界条件情况2：主动轮约束UyUz位移;小车边界条件大车主梁上轨道边界条件JUN5计算方法(静载荷)作用下的静态分析，在模态分析的基础上用谱分析方法对其进行抗震+27.265m（简称小车位于跨端极限位置（简称小车位于跨中位置MAR28MAR28MAR28抗震计算---小车位于跨端极限位置结构固有频率和振对结构进行模态分析，得到前50阶固有频率及振型，其中结构前十阶固有频率及振型分析见表4-1，振型图见附录A-1~A-10。4-1小车靠近左端梁的模态描述频率123456789位移响应辅助吊车桥架以及走台栏杆在各种载荷下的变形分别见表4-2，4-3。桥架在纵向（OX）变形横向（OY）变形垂向（OZ）变形1顶端走台靠栏杆121/4栏杆中间上部121/4栏杆中间上部应力响应辅助吊车桥架和小车架及走台、栏杆在各种载荷下的应力(vonMises响应见表4-4。辅助吊车结构在SSE作用下的应力响应与OBE作用下的桥架主梁应力桥架端梁应力小车架应力走台及栏杆应力大车和小车车轮轮大车车轮轮压小车车轮轮压大车和小车水平轮轮压大车水平轮轮压小车水平轮轮压~~~~大车和小车防翻钩作用力 向加速度响应见表4-7。当加速度响应小于1g大车防翻钩处加速度小车防翻钩处加速度大车防翻钩作用力小车防翻钩作用力0000000000000000000000主梁于导轨螺栓联接校核大车主梁与导轨84组螺栓连接2M16螺栓。M16螺栓的有效面积S=156.7mm2,材料等8.8强度极限SU=800MPa,采用RCCMZVI2460规范评定。保A级准则使用限值。在事故载荷作用下螺栓应力评定结果如表4-9：事故工况应力结果拉应力剪应力 t+ v≤1.0 1抗震计算---小车位于主梁1/4位置结构固有频率和振对结构进行模态分析，得到前50阶固有频率及振型，其中结构前十阶固有频率及振型分析见表4-10，振型图见附录E。4-101/41234567X189位移响应辅助吊车桥架以及走台栏杆在各种载荷下的变形分别见表4-11，4-12。桥架在SSE作用下的结构变形与OBE作用下的结果类似，纵向和横向只是幅载荷静态121小车端梁1端上表面靠近1应力响应辅助吊车桥架和小车架、走台及栏杆在各种载荷下的应力(vonMises响应见表4-13。其结构的应力云图(vonMises应力)见附录F、G、H结构在 桥架主梁应力桥架端梁应力主梁1主梁1小车架应力大车和小车车轮轮大车车轮轮压小车车轮轮压大车和小车水平轮轮压表4-15，水平轮的相对位置和标号参照图3-1。需要，由于计算模型中未考大车车轮轮压小车车轮轮压~~~~大车和小车防翻钩作用力大车防翻钩加速度小车防翻钩加速度大车防翻钩作用力小车防翻钩作用力0000000000000000000000主梁与导轨螺栓联接校核大车主梁与导轨84组螺栓连接2M16螺栓。M16螺栓的有效面积S=156.7mm2,材料等8.8SU=800MPa,采用RCCMZVI2460规范评定。保事故工况应力结果拉应力剪应力 t+v≤1.0 1抗震计算---小车位于跨中位置结构固有频率和振对结构进行模态分析，得到前50阶固有频率及振型，其中结构前十阶固有频率及振型分析见表4-19，振型图见附录I。频率1234567X1819位移响应辅助吊车桥架以及走台栏杆在各种载荷下的变形分别见表4-20，4-21。桥架靠近端梁112杆222靠近栏2中2中11顶端1应力响应辅助吊车桥架和小车架及走台、栏杆在各种载荷下的应力(vonMises应力)4-22。其结构的应力云图(vonMises（J、K、L）。辅助吊车结构在SSE作用下的应力响应与OBE作用下的结果类似，只是幅桥架主梁应力桥架端梁应力小车架应力走台及栏杆应力大车和小车车轮轮大车车轮轮压小车车轮轮压大车和小车水平轮轮压大车水平轮压小车水平轮压~~~~4大车和小车防翻钩作用力大车防翻钩加速度小车防翻钩加速度大车防翻钩作用力小车防翻钩作用力0000000000000000000000主梁于导轨螺栓联接校核事故工况应力结果拉应力剪应力 t+ v≤1.0 1焊缝应力评5-1应力限值主端梁焊缝等效应力SSE小车位于大车桥架极限位置得到的vonMises应力和相应的应力限值见表6-1。小车位于大车桥架主梁1/4位置计算得到的vonMises应力和相应的应力限值见表6-2。小车位于大车桥架主梁跨中位计算得到的vonMises应力和相应的应力限值见表6-3。7利用有限元软件ANSYS建立了辅助吊车的三维有限元模型，对其进结构在各种载荷下的变形和vonMises附录A小车位于跨端极限位置时辅助吊车前10阶振NODALNODALSUB=1MAR28 Z.983E-.197E-.295E-.393E-.492E- .147E- .246E- .344E- .442E-A-11，0.23695Hz，YOZNODALNODALSUBMAR28 SMX=.442E-Y.983E-.197E-.295E-.393E-.492E- .147E- .246E- .344E- .442E-A-22，0.237501Hz，YOZNODALNODALSUB DMX=.400E-MAR28Z.888E-.178E-.266E-.355E-.444E- .133E- .222E- .311E- .400E-A-33，5.246Hz，11NODALNODALSUB MAR28Z.147E-.295E-.442E-.589E-.736E- .221E- .368E- .515E- .663E-NODALNODALSUB DMX=.424E-MAR28Y.943E-.189E-.283E-.377E-.472E- .141E- .236E- .330E- .424E-A-55,8.142Hz1NODALNODALSUBMAR28 DMX=.422E-SMX=.422E- .937E-.187E-.281E-.375E-.468E- .141E- .234E- .328E- .422E-NODALNODALSUBMAR28 DMXSMX A-77,10.78Hz，X1NODALNODALSUBMAR28 DMXSMX.836E-.418E- 转NODALNODALSUBMAR28 SMX=.675E-.150E-.300E-.450E-.600E-.750E- .225E- .375E- .525E- .675E-NODALNODALMAR28 DMXSMXZ附录B小车位于跨端极限位置时辅助吊车静态分析结果 NODALNODALSUBAPR1 DMX=3.904SMN=.136E-04SMX 附录C小车位于跨端极限位置时辅助吊OBENODALNODALMAR31DMXSMNSMXNODALNODALMAR31 DMXSMN=587.943 附录D小车位于跨端极限位置时辅助吊SSE分析结11NODALAPR1DMXSMN=-SMXYX----- - - - 11NODALAPR1DMXSMNSMXYZ 11NODALAPR1DMXSMN=4.205Z NODALNODALAPR2DMXSMNSMX 11NODALAPR1 DMXSMN=587.943 11NODALAPR1DMXSMNSMX 附录E小车位于主梁1/4位置辅助吊车前10SMX=.442E-ZSMX=.442E-YNODALNODALSUBAPR1 SMX=.452E-.101E-.201E-.302E-.402E-.503E- .151E- .251E- .352E- .452E-NODALNODALSUBAPR1 DMX=.729E-.162E-.324E-.486E-.648E-.811E- .243E- .405E- .567E- .729E-NODALNODALSUBAPR1 SMX=.341E-MXY.759E-.152E-.228E-.304E-.379E- .114E- .190E- .266E- .341E-NODALNODALSUBAPR1 DMX=.448E-SMX=.448E-.995E-.199E-.298E-.398E-.497E- .149E- .249E- .348E- .448E-NODALNODALSUBAPR1 DMXSMXE-7710.81HzX1NODALNODALSUBAPR1 DMX=.726E-SMX=.726E-Z.161E-.322E-.484E-.645E-.806E- .242E- .403E- .564E- .726E-NODALNODALAPR1SUB=9 DMXSMX.444E-.888E-.222E- .666E- E-9912.205Hz2NODALNODALSUBAPR1 DMXSMXZY附录F小车位于主梁1/4位置时辅助吊车静态分析结果----- NODALNODALSUB=1APR1 SMN=-SMXZNODALNODALSUBAPR1 DMXSMN=-SMX------ - - - NODALNODALSUBAPR1 DMX=6.196SMN=.702E-04SMX=.929E+07.702E- 附录G小车位于主梁1/4位置辅助吊OBE分析结NODALNODALSUBAPR1 DMX=5.108SMN=-SMXY----- X X NODALNODAL DMX=7.601SMN=1352APR1 NODALNODALAPR1DMX SMNSMX 附录H小车位于主梁1/4位置时辅助吊SSENODALNODALAPR1 SMN=------- - - - NODALNODAL DMX=8.914SMN=5.459APR1Z 11NODALAPR1 DMX=4.073SMN=49.969 X NODALNODAL DMX=8.863SMN=102.781SMXAPR1 NODALNODAL DMX=8.557SMNSMXAPR1 附录I小车位于跨中辅助吊车前10.983E-.197E-.295E-.393E-.492E- .147E- .246E- .344E- .442E-NODALNODALSUB SMX=.441E-APR1Z.979E-.196E-.294E-.392E-.489E- .147E- .245E- .343E- .441E-NODALNODALSUB DMX=.640E-APR1Z.142E-.284E-.427E-.569E-.711E- .213E- .355E- .498E- .640E-NODALNODALSUB SMX=.459E-APR1Y.102E-.204E-.