基于架空索道塔架工程設(shè)計(jì)中的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法應(yīng)用研究.pdf

1、架空索道是鋼絲繩運(yùn)輸?shù)囊环N特殊形式。它是用架設(shè)在空中的鋼絲繩作為承載車體、貨物、旅客運(yùn)行的導(dǎo)軌,承載客體則由鋼絲繩牽引往復(fù)或循環(huán)運(yùn)動(dòng)。索道作為一種機(jī)械運(yùn)輸設(shè)施,能夠適應(yīng)復(fù)雜地形,在交通、冶金、煤炭、化工、建材、水電、林業(yè)、農(nóng)業(yè)以及旅游等行業(yè)均能發(fā)揮應(yīng)用,在世界各地得到日益廣泛的應(yīng)用。但是,索道的安全狀況并不容樂(lè)觀,這不得不對(duì)索道的安全性深思。據(jù)統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)建造使用的100余條索道僅10多年時(shí)間,已發(fā)生過(guò)多人死亡的事故。因此,為確保索道的安

2、全運(yùn)行,避免不幸事故的發(fā)生,對(duì)客運(yùn)架空索道進(jìn)行安全分析是非常必要的。塔架是架空索道的重要組成部分,它直接關(guān)系到架空索道運(yùn)輸?shù)陌踩?索道塔架的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性是十分重要的。長(zhǎng)期以來(lái),塔架的設(shè)計(jì)計(jì)算一直沿用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析方法。由于用這種方法只能得到局部的應(yīng)力與位移變形情況,而對(duì)于塔架在整體受載時(shí)應(yīng)力、應(yīng)變的分布規(guī)律卻無(wú)法具體描述。同時(shí),隨著線路支架結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、大型化,以及一些新型塔架結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),如果采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行分析

3、,則費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且計(jì)算中引入了一些假設(shè),使得計(jì)算結(jié)果與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況有較大誤差。隨著旅游事業(yè)的飛速發(fā)展、載人架空索道的需求量與日俱增,設(shè)計(jì)制造部門迫切需要尋求一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)的新方法。本課題就這種現(xiàn)狀,將在其他行業(yè)中已經(jīng)采用的有限元分析方法運(yùn)用到架空索道塔架的設(shè)計(jì)中來(lái),并就崆峒山車組往復(fù)式客運(yùn)架空索道的中間支架加高改造為例,運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS對(duì)該塔架合理地建立了有限元計(jì)算模型,準(zhǔn)確地計(jì)算出該塔架的應(yīng)力及變形情況,全面分析塔架的整

4、體力學(xué)性能,并對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析。最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果,證明塔架加高改造的可行性。超高架空索道塔架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用有限元分析,能夠全面、完整、準(zhǔn)確地計(jì)算塔架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變狀況,并以圖示化的方式整體直觀地顯示塔架受力及變形情況,為塔架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及設(shè)計(jì)提供詳實(shí)、可靠的量化數(shù)據(jù)。根據(jù)該項(xiàng)目的分析計(jì)算結(jié)果,成功地完成了崆峒山索道工程的改造,現(xiàn)在該索道已投入正常運(yùn)行。應(yīng)用有限元法對(duì)大型超高鋼結(jié)構(gòu)的塔架進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算,對(duì)實(shí)際工程的設(shè)計(jì)優(yōu)化起到很重要的指導(dǎo)