岸边集装箱起重机抗震性能分析计算

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Abstract：The earthquake hazard on damage of port handling equipment is the common concern，SO itS essential toperform anti-seismic property analysis.The paper introduces a calculation method suitable for domestic earthquake load，with detailed calculation and analysis of seismic load by taking the quayside container crane as a study object。

Keywords：quayside container crane；seismic load；Ansys；analysis0前言 ；我国是-个多地震的国家，历史上曾发生过 港口装卸设备不可避免的遭受地震灾害。研究如 交通运输部西部交通建设科技项目 《地震对内河港 口的影响和抗震技术研究》 (2009328222101)《起重运输机械》 2013(5) - 4l-何使港 口装卸设备在地震发生中避免结构破坏，使其在震后的社区重建和经济中能够继续正常工作并发挥作用，具有重要的现实意义和实用技术价值。本文以四川宜宾港的40 t-22 m岸边集装箱起重机 (以下简称岸桥)为研究对象，对其抗震性能进行研究计算分析。

1 码头设备地震载荷计算方法在交通运输部西部交通建设科技项目 地震对内河港口的影响和抗震技术研究”中，对码头设备地震载荷的计算方法进行详细的研究分析，并对 日本、美国、俄罗斯、欧洲国家和中国的地震载荷计算方法进行了比较研究。对比结果可知，由于日本是环太平洋地震带上的国家，其相对于其他国家在码头装卸设备地震载荷设计方法更加完善，有3种不同地震载荷设计方法：-级地震动的修正烈度法、-级地震动反应谱法或时程分析法及二级地震动的非线性时程分析法。而美国则分别针对2种地震级别 (EQO和 EQC)提出基于力值设计规范和基于位移设计规范。我国和俄罗斯均采用码头装卸设备自重与地震烈度的乘积作为地震载荷，与其他载荷相组合进行应力评价，此方法相对于日本和美国则较为简单和实用。欧洲国家则-般不进行地震载荷影响的核算。

13本 (JCAS1 101-2008 起重机耐震设计规范》 中-级地震动的修正烈度法考虑了基本水平烈度、地域类型修正系数、地面类别修正系数、加速度倍率及起重机类别修正系数等多种因素的影响，分析全面且计算简单可行 ，亦容易实现，故参照日本起重机耐震设计规范中的地震载荷计算方法 ，得出适合我国的起重机地震载荷计算方法如下：地震载荷 F由 和 F 组成；水平方向F K ×起重机 自重；垂直方向F Kv×起重机自重。其中， 、K 根据地震烈度确定。

地震基本烈度值 由标准 GB 18306-20012 查取地震动峰值加速度，并按照表 1数据确定。

本设备处于宜宾港，故依标准 GB l83O6-2001确定宜宾港地震动峰值加速度为0.1，确定其地震烈度级别为Ⅶ。

- 42 - 表 1 地震动峰值加速度与基本烈度对照表地震动峰值加速度 g 地震基本烈度<0.05

地震载荷通过给定水平方向和垂直方向的加速度因子的方式作用于整机结构。

2 岸桥地震载荷分析目前，对地震载荷的计算方法主要有静力法和动力分析法。静力法是考虑地震产生的各种影响，将其等效为作用在起重机上的-个水平力和垂直力。动力分析法是输入-组随时间变化的地震反应谱，研究起重机的变形和应力变化情况。

由于每次地震产生的地震波并不相同，所以输入的设计反应谱不是单-的某个地震记录的谱曲线，而是综合各个地震记录，这种方法广泛应用于建筑、桥梁等行业。由于大面积涉及公民人身安全，地震方法的计算较为严格保守，而且这种方法计算复杂，不适用于起重机行业。如果起重机按这《起重运输机械》 2013 I 5)表4 计算结果工况 最大应力/MPa 最大应力所在位置 l，向最大位移/mm 向/Z向最大位j；/mmA1 ， ，. 63.66，前伸有效下挠为39.08 17/3A2 93 84.9 25/2.7A3 109 后拉杆与后门框上 106.8 31.5/3.9A4 111 横梁连接处 108. 3 35.7/3.9A5 110 107.6 32.1/20.8B1 ， ， 89.2，后伸有效下挠为46.17 9.2/3.8B2 l19 124.2B3 147 后大梁与门框 155.1B4 148 连接的根部 155. 1B5 149 156.0C1 ， / 9.3 1.8/1.5C2 51.9 10.7C3 54.7 海侧大车 13.8C4 60.1 平衡梁 13. 9C5 57.6 14.0后拉杆与后门框上 D1 45. 4 36.4 5.8/1.4 横梁连接处D2 50.3 海侧大车 36.4D3 48.0 平衡梁 37. 32)水平刚度由表 4的计算结果可知，施加 向 (小车运行方向)的地震载荷和垂直地震载荷后， 向变形较未考虑地震载荷时有所增加；施加 z向 (大车运行方向)的地震载荷和垂直地震载荷后，大车运行方向的水平变形较未考虑地震载荷时增加较大，最大水平变形位于前大梁端部，图4为 A3- 44 - 图4 A3工况 z向变形云图工况 z向的水平变形云图，图5为 A5工况 z向的水平变形云图，由2图对 比可知，不考虑地震载荷的z向水平变形仅为 3.9 mm，而考虑地震载荷后的z向水平变形达到 20.8 mm∩见大车运行方向的水平地震载荷对结构的水平变形影响较大，故设计时可采取适当的措施保证前大梁前端具有足图5 A5工况 Z向变形云图《起重运输机械》 2013(5)缆 索 起 重 机 的 通 信 防 雷李杰明杭州国电大力机电工程有限公司 杭州 310030文章编号：1001-0785(2013)05-0045-02缆索起重机 (以下简称缆机)主要用于深山峡谷水 电工程的混凝土吊运及金属结构的安装。

吊运混凝土的生产率较高，安装架设及拆除不受坝基和边坡工程进度的影响，不受洪水 的影响，与基坑施工无干扰 ，可实现-次安装，全工程工期使用。由于缆机的安装位置-般高于现场所有设备，处于最容易被雷电击 中的位置，所以，缆机电气系统的防雷显得尤为重要 ，本文主要针对缆机数据有线通信网络的防雷进行分析。

1 典型通信网络结构及其解决方案以平移式缆机为例，有主塔、副塔、操作室 3部分构成，分别安装在不同的位置。主塔、副塔分别位于峡谷两侧的轨道上，操作室-般安装于视野比较开阔、利于观察到混凝土吊罐的上料平台，是整台设备的控制中心。这就决定了所有控制信号、设备状态检测数据等需通过通信方式进行长距离传输，在采用有线通信方式 的情况下，线路防雷必不可少。

1.1 现场通信网络组成缆机现场总线采用西门子 PROF IBUS-DP网络，机构驱动装置、位置检测的编码器、操作室与主塔 (经通信 PLC站)之间均采用 DP网络进行数据传输，以保证传输的安全、及时、可靠。

图 1 网络示意图1.2 雷电对通信线路的影响在图 1中，操作室 PLC站至主塔 PLC站之间够的水平刚度，防止小车脱轨。

3 结语本文介绍 了适合我国地震载荷的计算方法，并以岸桥为研究对象，进行了详细的地震载荷计算分析。分析结果表明，地震载荷作用下的岸桥海测支腿根部为抗震薄弱位置，设计时需特别考虑此处的结构形式及与大车平衡梁的连接形式，以保证具有足够的强度。此外，地震载荷对主梁的水平刚度影响也较大 设计中应保证主梁具有足够的水平刚度，以抵御地震载荷造成的水平变形，防止小车脱轨。