川氣東輸管道工程支井河桁架跨越結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、跨越設(shè)計(jì)是油氣管道輸送工程設(shè)計(jì)的重要的組成部分，而桁架跨越結(jié)構(gòu)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置靈活，施工技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于100米以下的中小型跨越工程。川氣東輸管道工程巴東支井河跨越即采用桁架跨越方式。 支井河桁架跨越工程的合理設(shè)計(jì)要求跨越結(jié)構(gòu)既要在各種可能的工況下滿足工程強(qiáng)度、穩(wěn)定性要求，又要兼顧省材和降低投資。本文圍繞這一目標(biāo)，使用ANSYS有限元分析軟件對(duì)桁架跨越結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性分析、模態(tài)分析和地震動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析，針對(duì)其

2、中所涉及的難題進(jìn)行探討，以期對(duì)桁架跨越設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)性價(jià)值。 本文首先建立若干桁架跨越結(jié)構(gòu)的優(yōu)化模型，對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、撓度以及質(zhì)量與桁架桿件截面尺寸和桁架截面形式等優(yōu)化設(shè)計(jì)變量的關(guān)系作了分析，并重點(diǎn)對(duì)桁架截面形式的影響進(jìn)行分析，并得出一些有意義的結(jié)論：三角形截面桁架最優(yōu)，其次是梯形，矩形最差；變截面桁架在強(qiáng)度、撓度方面和等截面桁架相當(dāng)，但耗材量前者要少得多；雖然變截面桁架耗材比等截面桁架少得多，但是它的某些腹桿長(zhǎng)短不一，這增加了桁架的

3、制作難度，可能會(huì)提高成本。在優(yōu)化分析之后，對(duì)有必要進(jìn)行穩(wěn)定性分析的模型進(jìn)行桁架桿件的屈曲分析，驗(yàn)證桁架跨越結(jié)構(gòu)的安全性。 然后，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析中表現(xiàn)較好的模型進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析，包括模態(tài)分析、地震譜分析和地震波瞬態(tài)分析。通過(guò)對(duì)這些模型地震響應(yīng)的分析，對(duì)其抗震能力進(jìn)行總結(jié)：跨越結(jié)構(gòu)跨中和支座處是出現(xiàn)最大應(yīng)力次數(shù)最多的地方，對(duì)抗震設(shè)計(jì)起控制作用；在進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力和結(jié)構(gòu)跨中撓度的大??；從截面形式來(lái)看，三角形截面桁