附件二：第三方复核

XX桥南北引桥TP54/65节段拼装架桥机主框架结构强度计算报告XX科技大学工程计算与仿真研究所XX科技大学土木工程与力学学院2010年4月引 言XX桥南北引桥TP54/65节段拼装架桥机是武汉通联路桥机械技术有限公司新近开发设计的大型造桥机械。受武汉通联公司委托，XX科技大学工程计算与仿真研究所根据该公司提供的五种工况对XX桥南北引桥TP54/65节段拼装架桥机结构的静力强度进行了有限元计算，其结果报告如下：一、项目说明架桥机结构几何尺寸、材料、载荷情况均由武汉通联公司提供。1.1载荷条件计算中的载荷包括架桥机主梁自重,导梁自重,天车（无荷载）重量,天车（有荷载）重量t，单块梁块按120t，满载梁块总重量和风载。1.2载荷工况根据通联公司的要求，计算时主要考虑如下5种工况：工况一：满跨加载状态，此时跨长54m，所有节段块（总共1500t）均悬挂在主梁及天车上，天车位于主梁正中间；工况二：导梁最大前悬臂状态时的受力情况及此时的防风计算，此时跨长65m。风载包括45°斜向下7级风（根据规范7级风压为）；工况三：T型（对称）悬拼状态，此时跨长65m。该工况下前后天车荷载对称加载于中支腿两侧，重点考虑天车位于导梁上及主梁与导梁间接头部位附近时的危险情况；工况四：过孔工况，架桥机整机纵移过孔。此时架桥机处于纵向行走状态，跨长65m。该工况下前、后支腿收起，主框架无纵向约束，重点考虑架桥机行走至不同位置时主梁及导梁上的受力状态，和可能的危险情况；工况五：吊运墩顶块状态，此时天车吊运墩顶块在主梁及导梁上全跨行走，跨长65m。重点考虑天车行走至不同位置时主梁和导梁中的受力状态，和可能的危险情况。扰1.3革材料参数易根据武汉扛通联公司砌提供的资在料，留X伯X考桥南北引授桥亮TP54起/6深5障节段拼装鹊架桥机尼的幻整体结构怠中，宫主梁部分各为节Q23诱5暑号钢冈；碎导梁霸上、下弦竭杆刘部分恋为绵Q345走B孟号蜂钢，其余弯部分为绳Q习34庄5弦号钢币。徒通过查材书料手册得浓两种钢材革的弹性模本量、泊松令比、质量挽密度、屈附服应力、扰许用应力反如隐表丑1拘所示。感表地1Q34初5讯B厨和盐Q235创钢再的机械朋性能奴材料铅弹性模量香泊松比爆质量密度万（饥）叔屈服应力测Q345市B泻210止0.3迟7850梁345迈Q235强206拐0.3傲7850定235炭注：号计算中，像Q235轻号钢之间滨的摩擦系饮数队取唱0.妖3亩。扑二、计算呢模型鸡2.提1搬有限元模任型饭本报告的花所有计算宋是由大型隆有限元软磨件丹ANSY渠S赏®均完成。考沿虑到整个柏结构的对蒸称性，以政及各个工脆况中载荷蹦的对称性藏，在工况趁二的横向某风载计算谋中取整体哭结构进行源计算，其宜余工况均沾取结构桑的深1/济2喘进行计算袄。架桥机侄的有限元资模型共采烂用三种单嫁元类型：甚主梁拼采用招shel芽l杀43叮单元顾（壳单元内）离散拨，其中，弟绝大部分匪网格为形贱状规则零的斧4箭节点四边揭形单元，畏局部使用抽了退化惨的浴4耽节点三角罪形过渡单位元单；肢导轨繁采盈用惨soli喂d45莫实体录单元扣离散；柱导梁采报用痒beam恨18东9满（梁单元剧）年单元屑离散，并杨根据结构奴实际尺寸雹定义梁截歇面，同时或建立参考贷点控制截此面方向次；拴经过网格阁划分肃，斥X吉X冲桥南北引腔桥秩TP54尤/6卖5具节段拼装掘架桥机恶1/版2说结构有限流元模型共布有段1012隔0骂2后个节点荣，撒9191术9奔个单元；基而整体有壤限元模型嘴共有找2024盒04庭个节点，肌1838村38相个单元，线如傅图轧2-月1巴～运图自2-翠4得所示。妥图该2-1器绞架桥帖机掉1/散2含模型怨：舌(a胁)缘俯视图；目（锹b柳）正视图姓；朱（幻c罩）侧视图泽。梅图壮2-2傅冠架桥机整跨体有限元心模型烛图吼2-3捞街主梁部分帆有限元模眠型图卖图棵2-4晌密导梁部分个有限元模录型图息2.孙2羞边界条件须根据死X冶X伸桥南北引揉桥墓TP54麻/6篮5呀节段拼装柜架桥机的洲结构特点肿，在计算乱时，边界干条件如下幼所述柔（见策图贞2-溉5绩～羡图妇2-即6馅）良：近对称边界抓条件躬：舟在烘1/百2久结构模型上中，乞对处于维对称面上竭的所有节妻点施加对债称位移约旷束边界条早件绿（约阅束扭X取方向位移投及耻Y电、无Z何方向转动们）。酬耦合边界筒条件愧：休该边界条冲件又分两葱种情况，田一是定义坚局部刚性加区域，将庸单节点与缝多节点进名行耦合；猴二是单节三点与单节架点的直接龄耦合。局态部刚性区屑域施加于插主梁与导增梁间增的接头部驻位，将导铁梁根部的颗一个节点史与主梁上检一定范围猫内的多个量节点进行毁耦合，产衬生一定的摆刚性区域什。耦合范傅围的尺寸链由设计图席读出。直赚接耦合施塘加于导梁下与导梁横狂联之间，钉在搭相对应的句节点上践耦脏合胸X们、狗Y射、牺Z惹方硬向构平动以更及队X筛、泉Z望方向转动梢（份即某ROTX止、缎ROT枪Z摧）五购个自由度津。咬接触边界堡条件因：主梁贩底部两侧夫有跃的山导轨梳承载面，触在答这些腥承载面和和其对应的咬支撑面间迅施加接触助边界条件乞。由铰舞支边界条疮件槽：铲对瓶主梁阻导轨动下的支撑厌块体施加剖铰接辨边界条件高（约束中牧间固藏定点的所悟有自由度晓）。围导梁简支击边界条件岭：当导梁书下方晌有支历腿作用劳时，简支拼约束（摸即约俭束热X识向和彻Y斥向渗位移铲）导梁下好弦杆，舟约束权宽度训中支腿断为辨1.赠8宇m换，前、后悬支腿慢为匪0.5m掌；星针对不同缘的工况，首边界条件拿（万III排）～沸（嫌V辽）的形施加遇位置也有苍所不同舰（具体将电在各个工庄况的分析察中进行说闪明）。轰图苏2-5孤谱边界条件浮(I按)除～贺(河II)敲示意图飘图行2-6疼廊边界条件墙(III猾)急～汉(摧V)杰示意图捡三、计算叼结果胁3.1朱愁工况一、槽满跨加载炭状态锡此工况主变要考虑的浸荷载包括更天车自重汽，梁块重浮量（总共菠），主梁胖自重和导踪梁自重。再其中梁块场的重量按亦实际施工虚中每个梁街块的悬挂隔位置加载堡到对应的似节点上。受工况中考铃虑的边界散条件彻为证2.祥2峰节所述的嗽（国I鱼）～煌（呢V螺）项，边龟界条件及援荷载的分核布如饲图巾3-识1柱所示。券图碗3-1爸雕工况一边痒界条件及席荷载分布前图港图铁3-吴2荣～初图梢3-锅3统给出了主阳梁及导梁岔在满跨加吃载状态下且等效应力奴的分布云拣图。该工名况下稼主梁决部分的最哗大下Mise克s委等效应悠力凡为历229M绞p释a尚，位凡于中支腿仓上方附近柏的梁块吊井挂处（如咏图五3-慎2冈所示）；揉导梁部分鹿的最应大卧Mise港s换等效应力介为莲195M爆p曲a速，位于前适支腿一侧唤导梁的上充弦杆根部姓（如敏图罪3-缴3片所示）。创图所3-2何蓝满跨加载躬状态下主弓梁等效应修力分布图陪图蒙3-擦3母满跨加载木状态下导谅梁等效应听力分布图火图括3-甘4寸给出了架晋桥机嗽在躬Y所方向的位走移分布云鄙图，最毁大炒Y棕向位移讯为前115.悔1m买m炭，位于后伶方导梁尾惨部；次找大趟Y暂向位移符为鸭-112搅.9m处m墓，位于外阔伸吊挂处欧。点图味3-4帮碑满跨加载威状态微下析Y灿向位移分车布图嚷3.2让泻工况二、去导梁最大啄前悬臂状圣态其防风山计算喂3.2.嘴1真斜向苗下模7师级风作用夏下的最大毅前悬臂状粮态界受水斜向掠下赚7将级风作用燕时，需考团虑的荷载似为揪天车店重量规，密主梁自重仪，紫导梁自重兽和风载；较考虑的边锻界条件殃为闯2.解2轰节所述的烤（柴I讽I壮）～两（挥V协）项。唐建模过程花中，风载色被作为均呼布力加载鸦到接触面沸上，对于言导梁部分齐，将均布妇力转化为视节点集中苦力加载到失有限元模岸型上。均堂布力与节票点集中力成的换算公局式为：骄其中，食为节点集吼中力，售为均布力贵，擦为面积，高为节点数买，池为面积换弓算系数（份对于导梁匀，跑取报0.尾4右）。腥风载的分侄布见泼图盆3-绞9绿～炭图谎3-1从0爷。暗图淹3-9燕斜向链下陆7缴级风作用什时主梁的哲风载荒图伏3-10将堆斜向默下吹7继级风作用稍时导梁的贫风载（侧魂视图）础图刺3-1魔1干～屋图怎3-1上2百给出了最肠大前悬臂烤状态下受波斜向驶下巧7斗级风时主炉梁和导梁困的等效应喝力及位移敬的分布云最图。主梁牲部分的最惭大托Mise闸s屡等效应力麻为义125M粪p滤a欢，位于主器梁与中支根腿接触部延分附近的孟腹板上；策导梁部分赏的最狭大跪Mise清s详等效应力武为诊76.9缘M博p管a蚂，位于上蜜弦杆根部态附近。益图迷3-11恋进斜向苗下健7体级风作用纽时主梁部略分服的仙Mise财s嚼应力分布晨图演3-12情翻斜向婆下望7它级风作用脆时导梁部察分凉的疯Mise销s主应力分布缠图薯3-1妇3互为徒斜向扣下惹7扭级风作用痕时架桥机终的虫Y端向位移分斥布云图，鱼最睁大励Y惯向位移洁为巴-630隔.3m减m砌，位于悬丧臂部分导痰梁的前部世。冶图败3-13县大斜向革下枣7伸级风作用吩时架桥机摸的豆Y秆向位移分办布台3.3皆厨工况三、畏对称悬拼碌状态回此葵工况主要菌考虑的荷禾载包括天赛车帖重量衡,鬼主梁自重绣和禽导梁自重贵。屑考虑的边娇界条件牧如营2.见2叶节所述的焦（薯I博I亡）～妖（靠V菠）项登。吧采取以下答三种情形捞进行计算软分析：丽天车走行误至距中支系腿难27.5技m烫时，此时传两个天车狸都在主梁堆上，距中盆支腿较远浩，对中支糠腿作用有梁较大的弯碍矩；驳天车走行荒至距中支唇腿隙32.5封m羞时，是施驳工中天车赌行走的最纽远距离，蔽此时前方剥天车刚好寿全部位于赚导梁上，脑后方天车委仍在主梁矩上；煤天车走行技至距中支双腿尚37捉m血时，此时燃两个天车井都在导梁吊上，与前竹两种情况齐相比，危士险性更高颈。鞭图钟3-20近协工况三边误界条件及喝荷载分布咸图王对所考虑度的盾(i传)改与占(ii轿)酿的受力状去态，主梁亭部分的最毙大等效应干力都位于要主梁与中半支腿接触真部分附近劲的腹板上犯，而导梁脉中的最雨大宝Mise堂s铃等效应力摸都出现在些后支腿附殃近的下弦胁杆上，如点图付3-2狗1册、陪3-22草轰所示。同睁时整体的仆最游大甘Y乞向位移出理现于后方缩天车下方险的导梁上两，如司图峡3-23伪纳所示。穴对考虑的末受力状踢况榨(iii牛)四，即天车研走行至距犹中支丙腿兴37肢m搏，两天车絮都位于导讽梁上。此住时后天车硬车轮距主岔导梁接头犹处的最小构距离聚为诉1德m洞。此时主饼梁部分的途最域大返Mise建s懂等效应力丢的作用点纤发生变化位，位于田主梁与导身梁间清接头部位呀附近的腹协板上，最映大值栋为肤191M蚕p愁a椒，如休图勤3-24兄泄所示。而捞此时主梁烤与中支腿爸接触部分范附近的腹赖板上的最导大哥Mise枝s絮等效应力驳为生161M备p重a眨。导梁部历分的最乓大搬Mise垄s里等效应力漂为针196M续p墙a伞，仍位于哨后支腿附死近的下弦测杆上。此泉时最狼大筐Y裤向位移哭为刃-73.壮9m率m荐，仍然发共生在后方个天车下方昼的导梁上盆。公表二列出消三种情况哥下，主梁储与中支腿舱接触处的卖最大应力柳，导梁中鸽的最张大芽Mise怖s刘等效应力家和最豪大须Y术向位移。宗表既2壁矿主梁与导约梁中的应米力和位移崖距中支腿纸距离蹄最注大飘Mise朝s奥等效应力络最幕大戒Y棵向位移部主梁中支寺腿附近乐主梁与导微梁连接处顷导梁丢27.5灰m赛154延MPa恭75.1劫MPa怖152圆MPa狠-57.惠0mm杏32.5卵m已156批MPa胶128弃MPa贡174阿MPa捐-65.表3mm暑37m涨161范MPa场191史MPa厨196坊MPa恨-73.矩9mm申可知主梁秧中有两处铜危险点，填一处是主长梁与中支智腿接触部授分附近的帐腹板上，绞天车行走仅至的不同享位置对此执处受力情腰况的影响内不大。另凭一处危险仪点是秤主梁与导浅梁泡接头部位劫附近的腹墓板上，此背危险点对绑后方天车蛇的位置敏旁感。当后齐方天车行墨至导梁上桶时，主梁号与导梁接已头处有较路大应力集芦中。申图巩3-21坐笼天车距中乐支阅腿忆32.5系m浮时主梁的怒应力分布遵图皮3-22捉竞天车距中里支岸腿镇32.5传m椒时导梁的悼应力分布撒图壤3-23暂划天车距中帆支广腿善32.5茫m温时渴的灾Y悔向位移分播布趁图提3-24悦颤天车距中毅支非腿在37盐m阿时主梁的朋应力分布泄3.4但羞工况四、化过孔状态济此凶工况主要都考虑的荷宅载包括吧天车腾重量齐,纱主梁自重刑和峰导梁自重究。民考虑的边雅界条件浪如博2.惰2窑节所述的完（缴I母）、常（余I许I坑）、政（岸I煎V存）项羞。紧经过分析这，有以下底三种较危珠险情形需拆要进行计良算校核：脱行期走机0菌m远时，即前沾、后支腿针刚刚收起尾，即将开废始行走时狭，此时后清方导梁为桥最大悬臂萌状态；思走行至前娘支腿位于头主梁与导胡梁连接处洪附近的导症梁下方，座此时主梁肃中中支腿腹附近及主惊导梁连接椒处会有较涛大的应力影集中；旱走行至前测、中支腿广均位于导馅梁下方时吐，此时主料梁中中支别腿附近及尼主导梁连与接处会有题较大的应析力集中。年行走到最君后，行走俘距离训为逆52肾m狐，此时与羡工况二的伙前悬臂状询态类似，真而悬臂长串度比工况弯二时要短津，所以未昆列入危险辜状态。酿图滑3-25病过工况四边优界条件及煌荷载分布泻图维架桥机走炮行班0泥m泻时，主梁变及导梁防的域Mise糖s咳等效应力隙分赤布如捐图玻3-2撒6哭～炊图搏3-2湖7庸所示。主秋梁部分的霉最牺大塑Mise限s壁等效应力失为屡125M赛p中a鞋，位于中服支腿上方扣的筋板处矮；导梁部济分的最劈大宪Mise母s熊等效应力躁为胶182M咱p持a外，位于前券支腿上方灵的下弦杆僻处。意Y穗向位移的罚分布如钢图律3-2睡8糖所示，最尊大位移赢为救-630甩.5m运m脉，位于后没方导梁尾邻部。室图谨3-26驳冬架桥机走扎行漏0梨m仗时主梁的伪应力分布甲图苹3-27已捐架桥机走营行料0但m火时导梁的耍应力分布卖图奔3-28套贼架桥机走踢行群0驱m旁时抵的挖Y把向位移分军布悬架桥机行押走针至砌30码m素时，前支垒腿已经位临于主梁与阴导梁连接骄处附近的做导梁下方秒，而行走扔至少35泄m挤时，前后窜支腿均位挪于导梁下绸方，而且证后支腿靠泪近主导梁旬连接处。搞为准确得泪知主梁与达导梁中的卖受力情况型，对架桥仆机行走渐至遵30受m嘱到请37须m航之间共核梯算六种不抽同的行走劳距离，如陆图菠3-29竿爆所示。徐与工况三格类似，此坚时主梁中艺有两处危国险点，一夹处是主梁召与中支腿尤接触部分径附近的腹灭板上，行钩走时的不席同位置对明此处受力锡情况的影区响不大。厉另一处危浊险点是元主梁与导故梁素接头部位邪附近的腹误板上，此贱危险点对贫后方支腿贷的位置敏越感。当后焰方支腿支鸦在导梁上洲时，主梁朱与导梁接弱头处有较蠢大的应力鉴集中。响图迎3-3揭0释详细列出旱主梁中前肌后支腿处玻，以及前破后主导梁快连接处的暖应力变化胁可清楚显摆示上述结膀论。其中妈变化最剧逗烈的是主爷梁与导梁钥下弦杆的州连接处。点而秩图鸦3-2余9漠中所示的果导梁中的刊最大应力役也都集中前在下弦杆逝中。经图屠3-29雀樱架桥机走比行不同距晶离时主梁秘与导梁中致的应力分棍布略图吃3-30懒五架桥机走刚行不同距幸离时主梁慎与导梁中览的应力分终布恒主梁及导返梁胳的偷Mise限s选等效应力比分布，以羽行邻走宝30脂m形时为例，需如劣图订3-3晶1炕～才3-3拌2黎所示。主专梁部分的幻最斩大括Mise体s阴等效应力头为咏70.2悦M苏p谢a矩，位于主表梁与导梁戒接头处；迁导梁部分失的最遣大方Mise肌s刃等效应力买为蜡85.6扫M拌p扣a俘，位于主芹梁与导梁割接头处附慰近的上弦果杆上蜡。滥Y当向位移的是分布如泥图营3-3旺3胆所示，最搂大位移监为狮-72.更9m扬m变，位于后断方导梁尾惧部。尤图庸3-31缺检架桥机走菊行认30浩m迁时主梁的羽应力分布烟图杀3-32菊吴架桥机走源行劝30邀m绢时导梁的呈应力分布搜图租3-33其栋架桥机走稿行姐30献m必时没的丸Y互向位移分叮布锡架桥机走蛋行嫁35魔m登时，主梁近及导梁战的怨Mise筑s举等效应力丢分布如宿图糠3-3璃4尘～底3-3啊5样所示。主糕梁部分的滴最坊大马Mise毒s旧等效应力洲为韵203M楼p匙a每，位于主执梁与下弦冷杆接头处歼的腹板上馆；导梁部翁分的最悲大乏Mise聚s送等效应力李为垦157M古p体a遗，位于后雁方导梁的际下弦杆根形部挂。樱Y熟向位移的腹分布如泊图挣3-3包6崖所示，最趟大位移弱为铺-60.艇5m美m号，位于后策方导梁尾恢部。穿图生3-34你恋架桥机走灿行后35蒸m凝时主梁的拔应力分布嗽图益3-35盏再架桥机走见行葱35些m报时导梁的恳应力分布凶图晒3-36求渠架桥机走纲行粘35兄m膨时病的锤Y谨向位移分亮布慎3.5轨理工况五、爷吊运墩顶恒块状态剧此忆工况主要有考虑的荷便载包括天钩车太重量遥，赠主梁自重孤和散导梁自重干。理考虑的边蠢界条件搏如鱼2.北2妈节所述的救（构I畏）～止（宇V膜）项电。挖图番3-3罩7维为该工况担下结构的详边界条件动及荷载示镇意图。谎图恩3-37芽按工况五边肌界条件及有荷载分布唐图传此工况有困两种较危找险情形，烫分别为天宿车刚上导批梁时，以添及天车位吓于导梁中瞒部时。因驼此，对天腿车行走至恳的不同位党置进行多状次核算。层不论天车淡的位置如假何，主梁吹中的最大畜应力均发吉生在主梁得与中支腿塌接触部分庸附近的腹她板上，而嚼导梁中的早最大应力穗均发生在督前支腿附酒近的下弦猎杆处。可锻知，当天锯车行走至中距接头弃处撞3步0彩～杂31锦m伸时，导梁杠中有极值汉应力拒为静284信MP强a饭。导梁上展、下弦杆浙采根用再Q34健5爽钢，故此盟处并未进俯入屈服。汉而天车在钩接近接头演处时，即善图衰中显-5m蹄听和舟5卖m饱的位置处哀，主梁中暖应力较大增，横为茎204M摸P睬a码；天车刚颤好在接头矿处时，即嘱图块中迈0馋m落的位置处威，主梁中屡应力取极溜值，塑为谷207M系P眉a乔。然后随煎着天车的军远离，应办力水平缓扎慢下降。浪天车在导贴梁上走劲行李5弄m扣时，架桥紧机的等效逢应力及位绵移分布云毙图如伸图原3-4番1皆～烈3-4疮3稀所示。此拖时主梁部娃分的最童大弃Mise受s救等效应力钟为螺204M或p狐a握，位于主亚梁与中支逃腿接触部欺分附近的牲腹板上；翼导梁部分岭的最掉大剥Mise赛s凝等效应力荐为狸214M笔p尼a斧，位于前典支腿附近负的下弦杆尿处。最登大协Y推向位移朝为端-80.闹9m梯m傲，位于后慨方导梁的枕尾部。纺图胞3-39盖静天车吊运浩墩顶块走姓行舰5约m鲁时主梁的星应力分布占图肃3-40杀机天车吊运旧墩顶块走逼行善5魔m宴时导梁的接应力分布坛图衣3-41密有天车吊运岔墩顶块走壮行复5淹m衣时杜的盲Y宫向位移分抄布沃天车在导喘梁上走评行掘30订m劫时，架桥败机的等效菜应力及位凝移分布云围图如悄图式3-4芬4钞～饰3-4怒6棉所示。此终时主梁部猜分的最椒大天Mise龟s荐等效应力剑为柔167M侨p竖a麻，位于主伍梁与中支教腿接触部挑分附近的醒腹板上；陕导梁部分腐的最城大注Mise签s打等效应力旧为斤284M程p赌a琴