辅助吊车抗震计算报告

1目的和范 2和规 输入参 材料参 载 静载 载 应力准 计算模 模型介 模型约 计算方 计算结 静态分 应力评 结 附录A辅助吊车静态分析结 附录B小车位于大车跨中时辅助吊车前10阶振 附录C小车位于大车跨中时OBE作用下结 附录D小车位于大车跨端时辅助吊车前10阶振 附录E小车位于大车跨端时OBE作用下结 根据岭澳核电站3，4号机组辅助吊车技术规格书[1]的要求，需要对岭澳核电站3，4号机LSQ2IIU4—Q3—A5；而电气设备安全等级为NC级，质保等级为Q3级，抗震类别为NO。抗震类别为II类，即在安全停堆(SSE)引起的载荷作用下，必须保持结构完整性。因此，需要对辅助吊车进行ANSYS对辅助吊车进行建模和分析，给出了辅助吊车结构在静2和规333.1结构与功能14.3

zz x

1.5.351.5

2.7482.7481房标高为28.710m的轨道上，横跨于舱口、接收区、新检查和区以及部所示。小车上装有两套起升机构，起升能力分别为20kN和50kN，用于在厂房沿三个方的辅助吊车图纸，可以获得辅助吊车的设计参数，图2是辅助吊车总体结构图。2材料辅助吊车材料主要采用Q345-C，其在常温下的机械性能和材料属性见表11载 m/s2)换算成相应的质量加在吊钩辅助吊车安装在厂房标高为28.710m的轨道上，分析时取31.000m标高的楼层设全停堆(SSE)为4%，运行基准(OBE)为2%。231.00m频率加速度————331.00m频率加速度————10-10-10- 331.00m10-10-10- 431.00m4组合应力(vonOBE作组合应力(vonSSE作组合应力(von模型辅助吊车由导向轮侧端梁(1)、非导向轮侧端梁(2)、导电侧主梁(1)、走台侧主梁(2)、小车架导向侧端梁、小车架非导向侧端梁、小车架横梁等构成。大车桥架是由钢板构成的箱形梁结构，采用S63单元模拟；钢轨采用Solid45单元模拟；因为分析主要对象是大车桥架，对于小车主要考虑其附加质量作用，因此小车架采用Beam188Beam188建模，其它质量部件和吊重均采用质量Mass21Maxtrix27单元模拟的钢丝绳连接到小车架上，拉的Link10单元模拟，而水平轮采用刚度很大的Combin14弹簧单模型中包含13944个S63单元（单元边0.1m1248Solid45单元，242Beam188单元，16Link10单元(8个受压用于模拟车轮，8个受拉用于模拟防翻钩)，11Mass21单元，4Combin14单元和1Matrix27单元，共57952个节点。模型平轮约束桥架纵向(OX)平动自由度；约束大车车轮1和车轮2的横向(OY)平动自由度。一定约通过车轮1和车3处两个节点与轨道上两个节点的纵向(OX)自由度耦合来约束其有限元模型分别见图5和图6。小车模型有限元模型见图7。67ANSYS的前处理器建立辅助吊车有限元模型，对其进行自重和额定载荷(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计算。利用BlockLanczos方法进行模态分析，得到结构的前15阶固有频率和振型。模态分析表明，结构前1540Hz，固有频率高于此值的高阶振型对谱分析结果的影响很小。根据模态分析结果和输入楼层反应谱，采用平方和平方根法(SRSS法)来对每阶模态反应值静态置见表5。在静态载荷下，桥架主要出现垂向(OZ)变形，其变形云图分别见附录A中图A-1和图A-2；而纵向和横向两个方向的变形几乎为零，表中只给出了结构垂向变形量。5vonMises应力和位置见6，其相应的应力云图见附AA-3~A-8。与小车位车位于大车跨中工况辅助吊车水平面内重心位置的情况见图8。14.3重心(-0.0907m0.09211.5782.748图81.5782.748抗震计算—对结构进行模态分析，得到前15阶固有频率及振型，见表8。其中结构前10阶振型见附录B中图B-1~图B-10。815频率123456789辅助吊车桥架在各种载荷下的变形见表9。在两种组合OBE作用下，桥架结构的变形云图见附录C中图C-1~图C-6桥架在SSE作用下的结构变形与OBE作用下9横向(OY)纵向(OX)主梁1——XZ主梁1端梁2YZ主梁1端梁2XZ主梁1端梁2YZ主梁1端梁2OBE作用下桥架和小车架结构的应力云图(vonMises应力)见附录C中图C-7~图C-12。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值大些，因结果比较可见，横向和垂向(YZ向)组合作用下，结构的应力比纵向和垂向(XZ向)10桥架和小车架应力(vonMises应力主梁1端梁1横梁2XZ主梁1端梁1横梁2YZ主梁1端梁1横梁2XZ主梁1端梁1横梁2YZ主梁1端梁1横梁2当小车位于大车桥架中部时，各种载荷作用下，大车和小车四个车轮的轮压见表11，大。同时可见横向和垂向(YZ向)组合作用下的车轮轮压比纵向和垂向(XZ向)组合11XZYZXZYZ12，水12XZYZXZYZ大车和小车防翻钩的结构分别见图9和图10，其主要作用是当发生时防止大车和图9大车防翻钩示意 图10小车防翻钩示意力（已减去自重部分）见表14，防翻钩的相对位置和标号参照简图1。结果可见，大车不会出象。由此可见，横向和垂向(YZ向)组合作用是辅助吊车不利受载情况。13XZYZXZYZ14XZ00000000YZ0000XZ00000000YZ0000抗震计算—见附录D中图D-1~图D-10。1515频率123456789辅助吊车桥架在各种载荷下的变形见表16。在两种组合OBE作用下，桥架结构的变形云图见附录E中图E-1~图E-6。桥架在SSE作用下的结构变形与OBE作用下的16横向(OY)纵向(OX)——XZ主梁1主梁2端梁2YZ主梁2端梁2XZ主梁1主梁2端梁2YZ主梁2端梁2辅助吊车桥架和小车架在各种载荷下的应力(vonMises应力)17。在两种组合垂向(XZ向)作用下的结果大，说明横向和垂向组合是不利的作用方向。17桥架和小车架应力(vonMises应力主梁1端梁1XZ主梁2端梁1YZ主梁1端梁2XZ主梁2端梁1YZ主梁1端梁2当小车位于大车桥架端部时，各种载荷作用下，大车和小车四个车轮的轮压见表18，的轮压比纵向和垂向(XZ向)组合作用下轮压大些。18XZYZXZYZ当小车位于大车桥架端部时，各种载荷作用下，大车和小车水平轮的轮压见表19，水平轮的相对位置和标号参照简图1。结果可见，纵向和垂向(XZ向)组合作用主要引起大19XZYZXZYZ表20。当加速度响应小于1g时，不会出现跳起现象；而当加速度响应大于1g时，会出现力（已减去自重部分）见表21，防翻钩的相对位置和标号参照简图1。结果可见，大车不会出现脱轨现象，防翻钩不受作用力。然而，横向和垂向(YZ向)组合作用以及纵向和垂向(XZ向)组合SSE作用会引起小车跳起现象。与小车位于大车桥架跨中工况相比，不同20XZYZXZYZ21XZ00000000YZ000000XZ000000YZ000000应力vonMises应力和相应的应力限值见表22。vonMises应力和相应的应力限值见表23。结vonMises应力，以及运行车轮、水平轮轮压和防翻钩作用力。根据计算结果和分析， 参考文献唐兴贵等.3，4号机组辅助吊车技术规格书,0015G6012（B）,核工业第二研究设计院,2006,4李玉民等.岭澳核电站二期工程核岛厂房楼层反应谱,0015XNI-FYC01,核工业第二研究设计院,2005,5附录B小车位于大车跨中时辅10B-33阶模态，5.24Hz1B-66阶模态，14.14HzB-77阶模态，21.53HzB-88阶模态，24.84Hz2B-99阶模态，27.07Hz2B-1010阶模态，28.57Hz2C-1