• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      SACS軟件在建筑行業(yè)中的應(yīng)用

      2020-03-10 08:36:36黃先超姜立群劉全剛
      山東化工 2020年2期
      關(guān)鍵詞:工棚桿件校核

      黃先超,姜立群,張 平,劉全剛,高 陽

      (海洋石油工程(青島)有限公司 山東 青島 266555)

      1 工程背景

      我司為大型海洋工程建造場地,地處海邊,常年受到海風(fēng)的侵襲,為改善施工環(huán)境,提高工作效率,現(xiàn)利用公司的余廢料設(shè)計(jì)出一座工棚來滿足現(xiàn)場的生產(chǎn)需要。工程設(shè)計(jì)需滿足以下要求:

      第一:因工棚地處海邊,可能會(huì)收到臺(tái)風(fēng)的影響,這就要求工棚結(jié)構(gòu)牢固可靠,可以抵御強(qiáng)風(fēng)。

      第二:為了實(shí)際上產(chǎn)需要,在靠近固有建筑一側(cè)設(shè)置敞開式構(gòu)造,留出過車道用來工棚的進(jìn)料和出料。

      第三:考慮到工棚內(nèi)噪音的擴(kuò)散、焊接等施工過程中產(chǎn)生的有害粉塵的快速擴(kuò)散和工棚的實(shí)際作用,在工棚的另外一側(cè)敷設(shè)2.2米高的鋼瓦楞板用于抵御寒風(fēng),上面為敞開式構(gòu)造。

      圖1為整個(gè)工棚三維模型:

      圖1 工棚整體效果圖

      整個(gè)工棚是由H型鋼,角鋼、筋板、鋼板、瓦楞板等焊接而成,為校核整個(gè)工棚的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,本文采用SACS軟件來進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算分析。

      2 SACS軟件

      2.1 SACS軟件介紹

      SACS軟件是美國Engineering Dynamics公司為海洋平臺(tái)和土木工程提供結(jié)構(gòu)分析的一套軟件工具,目前已發(fā)展成為當(dāng)今海事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析中應(yīng)用最為廣泛的軟件系統(tǒng)[1]。Bentley SACS軟件包含多個(gè)互相兼容的分析程序,不僅適用于各類海事結(jié)構(gòu)分析,也適用于各種民用建筑結(jié)構(gòu)分析。SACS軟件內(nèi)置美國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范(API RP 2A-WSD),ISO 19902,丹麥、英國、歐洲等22個(gè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,在后處理過程中,可以直接選擇采取哪個(gè)規(guī)范進(jìn)行校核。軟件具有建模速度快,可視化程度高,對計(jì)算機(jī)要求低等優(yōu)點(diǎn)。

      SACS軟件計(jì)算分析主要分為以下幾個(gè)步驟:(1)建立節(jié)點(diǎn),設(shè)置桿件截面形式及材料屬性;(2)連接節(jié)點(diǎn),賦予桿件相關(guān)屬性;(3)設(shè)置約束條件,施加荷載;(4)選擇校核規(guī)范,設(shè)置計(jì)算輸出結(jié)果;(5)查看結(jié)果,校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。

      2.2 計(jì)算模型的建立

      圖2 工棚SACS模型

      為校核整個(gè)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度是否滿足相關(guān)規(guī)范的要求,在本文中,忽略了基座對工棚結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響,只對工棚的柱體和棚頂在相關(guān)荷載作用下的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了分析,工棚SACS模型見圖2。

      3 荷載分析

      3.1 簡化模型

      圖3 工棚受到的荷載

      工棚建造完成后,整體焊接在由型鋼及鋼板焊接而成的基礎(chǔ)上,工棚所受到的荷載主要有結(jié)構(gòu)自重,風(fēng)荷載(下部圍擋受到的風(fēng)荷載q下和上部頂棚受到的風(fēng)荷載q上)和頂棚受到的雪荷載q雪,如圖3所示。

      3.2 風(fēng)荷載

      工棚處于我司廠區(qū)內(nèi),靠近海邊,常年受到海風(fēng)的侵襲,夏天還經(jīng)常受到臺(tái)風(fēng)的影響,為保證整個(gè)工棚結(jié)構(gòu)牢固可靠,選用12及風(fēng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度校核。

      表1為風(fēng)速等級(jí)表。

      表1 風(fēng)速等級(jí)表

      從表1可以看出,12級(jí)風(fēng)的風(fēng)速為32.6~36.9m/s,在軟件計(jì)算中,為保守計(jì)算,取12級(jí)風(fēng)速上限即36.9m/s。

      根據(jù)相關(guān)規(guī)范[2],垂直于物體表面上的風(fēng)載荷,應(yīng)按下式計(jì)算:

      其中:ρ——空氣密度,kg/m3;

      μ——風(fēng)速,m/s;

      CS——體型系數(shù);

      A——風(fēng)向投影面積。

      在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算過程中,在風(fēng)向和工棚長度方向垂直時(shí)為最不利工況,本文則對最不利工況進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度校核。在此工棚的分析過程中,風(fēng)載荷主要分為兩部分:(1)下方圍擋所受到的風(fēng)荷載;(2)工棚頂棚所受到的風(fēng)荷載。由于裸露在外面的型鋼受風(fēng)面積較小,所受到的風(fēng)荷載可以忽略不計(jì)。

      經(jīng)計(jì)算得:下面圍擋所受的風(fēng)載荷為F下=209.8kN,上面棚頂所受到的風(fēng)荷載為F上=97.65kN,在模型中,下面的風(fēng)荷載簡化為梁上的線荷載,每根梁上的線荷載為:q下=6.27kN/M,上部風(fēng)荷載簡化為節(jié)點(diǎn)處的集中荷載,每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的集中荷載為:q上=7.51kN。

      3.3 雪荷載

      根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012[3],屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)按下式計(jì)算:

      其中:Sk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,kN/m2;

      μr——屋面積雪分布系數(shù),此工程為1.0;

      S0——基本雪壓(kN/m2),山東青島50年一遇值為0.2。

      帶入公式,得出此工棚風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.2kN/m2,進(jìn)一步可以計(jì)算出工棚所受到的風(fēng)荷載為74.8kN,模型中,風(fēng)荷載簡化為棚頂結(jié)構(gòu)梁上的線荷載,每根梁上收到的線荷載為:q雪=1.11kN/m。

      4 計(jì)算分析

      4.1 工況分析

      本文采取在軟件中分析了三種工況:

      工況一:工棚正面遭受12級(jí)風(fēng)作用;

      工況二:工棚遭受50年一遇的雪荷載;

      工況三:工棚承受上述兩種荷載,及暴風(fēng)雪作用。

      在本文軟件計(jì)算校核過程中,忽略基座對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響,支柱連接基座出進(jìn)行全約束處理,計(jì)算過程利用API RP 2A-WSD規(guī)范來進(jìn)行校核。在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算中,UC(unity check)值是衡量結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否安全的一個(gè)重要指標(biāo)。軸向應(yīng)力和彎曲應(yīng)力與其容許應(yīng)力的比值之和小于1,且剪應(yīng)力與其容許應(yīng)力的比值小于1,則UC<1。所以必須保證所有桿件的UC值均小于1.0才能保證整個(gè)防沉板的強(qiáng)度在吊裝過程中是安全的。即:

      為材料的屈服強(qiáng)度;Fa為桿件軸向應(yīng)力,F(xiàn)by為桿件平面內(nèi)彎曲應(yīng)力,F(xiàn)bz為桿件平面外彎曲應(yīng)力,F(xiàn)v為桿件的剪切應(yīng)力。

      4.2 工況一的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度分析結(jié)果

      在工況一的作用下,整個(gè)工棚的應(yīng)力云圖和位移云圖見圖4。

      圖4 工況一作用下,工棚的應(yīng)力和位移云圖

      通過圖4可以看出,在12級(jí)風(fēng)的正面作用下,整個(gè)工棚的最大UC值為0.67,滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求,節(jié)點(diǎn)最大橫向位移為1.26cm,滿足工棚的剛度要求。

      4.3 工況二的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度分析結(jié)果

      在工況二的作用下,整個(gè)工棚的應(yīng)力云圖和位移云圖見圖5。

      圖5 工況二作用下,工棚的應(yīng)力和位移云圖

      通過圖5可以看出,在50年一遇的雪荷載作用下,整個(gè)工棚的最大UC值為0.134,滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求,節(jié)點(diǎn)最大豎向位移為0.084cm,滿足工棚的剛度要求。

      4.4 工況三的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度分析結(jié)果

      在工況三的作用下,整個(gè)工棚的應(yīng)力云圖和位移云圖見圖6。

      圖6 工況三作用下,工棚的應(yīng)力和位移云圖

      通過圖6可以看出,在極端天氣即暴風(fēng)雪的作用下,整個(gè)工棚的最大UC值為0.67,滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求,節(jié)點(diǎn)最大豎向位移為1.279cm,滿足工棚的剛度要求。

      5 抗傾覆計(jì)算

      由于工棚的重心偏高,跨度偏小,考慮到工棚的抗傾覆能力偏弱,現(xiàn)場利用余廢料做成基座,整個(gè)工棚焊接在基座上?;饕怯蒆350的型鋼,上面敷設(shè)PL20的鋼板焊接而成,整個(gè)基座重為97.8T,工棚重為48.6T。在抗傾覆計(jì)算過程中,工況一為最危險(xiǎn)工況。計(jì)算模型見圖7。

      根據(jù)GB50007-2011建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,抗傾覆安全系數(shù)須≥1.6,即可認(rèn)為整個(gè)結(jié)構(gòu)是安全的,本工棚的抗傾覆安全系數(shù)為:

      圖7 抗傾覆計(jì)算模型

      由上式計(jì)算結(jié)果可知,整個(gè)工棚的抗傾覆安全系數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求,是安全的。

      6 結(jié)論

      通過對工棚的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、抗傾覆能力的計(jì)算,可以得出以下結(jié)論:

      (1)本文設(shè)計(jì)的工棚是符合設(shè)計(jì)要求的,通過SACS軟件在海洋工程中多年的應(yīng)用,可知SCAS軟件在本文中的應(yīng)用是成功和有效的,并且是可靠的。

      (2)SACS軟件具有建模速度快,并可按照多種規(guī)范進(jìn)行校核。

      (3)在SACS軟件計(jì)算中,可選擇某一個(gè)規(guī)范進(jìn)行校核,避免了由于利用多個(gè)規(guī)范進(jìn)行校核而帶來的偏差,使計(jì)算結(jié)果更嚴(yán)謹(jǐn)。

      (4)為保證工棚的正常應(yīng)用,須對工棚進(jìn)行一年一次的年檢,避免結(jié)構(gòu)因銹蝕帶來的強(qiáng)度的損壞。

      猜你喜歡
      工棚桿件校核
      發(fā)電機(jī)進(jìn)相試驗(yàn)失磁保護(hù)與低勵(lì)限制配合關(guān)系的校核
      劉善良
      基于臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)的桿件初彎曲對其軸壓性能的影響
      四川建筑(2021年1期)2021-03-31 01:01:46
      塔式起重機(jī)拼裝式超長附著桿設(shè)計(jì)與應(yīng)用
      農(nóng)民工之七夕節(jié)
      通行費(fèi)校核分析方法探究
      李傳真作品
      國畫家(2018年5期)2018-11-07 06:14:50
      KD379:便攜折疊式衣架
      某網(wǎng)架桿件彎曲的原因分析及處理
      風(fēng)雪工棚宴
      小說月刊(2015年10期)2015-04-23 08:51:49
      天门市| 洮南市| 岚皋县| 黑水县| 闻喜县| 雅安市| 建昌县| 萨迦县| 大兴区| 淅川县| 寿阳县| 平顶山市| 新竹市| 金乡县| 江华| 德令哈市| 瑞丽市| 察雅县| 富民县| 仁化县| 南郑县| 石阡县| 德庆县| 正安县| 榕江县| 昭平县| 凤庆县| 乐业县| 通江县| 邓州市| 鹤山市| 伊宁县| 溧阳市| 海宁市| 金门县| 武鸣县| 洛南县| 台湾省| 宿松县| 甘孜县| 荔浦县|