非滑道區(qū)大型結構物建造墊墩優(yōu)化及裝船受力分析研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展，大型鋼結構物得到了越來越廣泛的應用，其建造規(guī)模也朝著高、大、重的方面發(fā)展，結構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，對大型鋼結構物的建造工況和運輸裝船工況提出了更高的要求。
　　 本文針對大型鋼結構物在建造和運輸裝船過程中涉及的兩個重要結構：墊墩和棧橋，進行了

2、詳細的強度分析和結構優(yōu)化，并根據目前的設計現狀，應用CAD/CAE技術，與傳統設計方法進行比較，改變了過去設計工作中計算數據精度低和設計成本較高等缺點，提高了墊墩和棧橋的結構性能。
　　 首先，本文分析了建造墊墩、稱重墊墩和裝船墊墩三者的結構特點，提出了標準化墊墩的設計思路。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。

3、
　　 其次，根據強度分析結果，以墊墩輕量化為目標函數，在保證墊墩滿足強度要求的同時，基于土約束狀態(tài)下對墊墩進行結構優(yōu)化設計。優(yōu)化后的墊墩不僅能滿足稱重時強度要求，而且使墊墩應力分配更加合理、均勻，有效避免了應力集中，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，根據大型鋼結構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，對所設計的棧