煤矿栈桥是承载皮带输送机的主要工业构筑物,广泛地应用于大中型煤炭企业、矿山、电厂等行业。随着我国采煤产业的发展,众多特大型煤炭企业采购并使用国外先进的大功率生产设备,但同时在栈桥的结构设计上并没有解决这些设备运行所带来的振动问题,发生了很多振动影响人员身体健康和危害结构安全的现象。因此对特大型煤矿输煤栈桥振动问题进行分析,找出能抵抗这些大功率设备所带来的振动的结构设计方法,是我们急需研究和探讨的课题。本文以某特大型煤矿输煤栈桥为研究对象,结合现场动力测试采用有限元软件SAP2000建立计算模型,分析计算引起栈桥振动的动荷载并施加到计算模型中,对比模态分析结果和实测振动响应,验证模型合理性。最后分别针对栈桥钢桁架和支架进行减振设计研究,对比多种设计方案,得到减振效果相对显著的设计方案,并应用于既有栈桥上,实际验证减振方案效果。具体的研究内容如下:(1)以陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司一号落煤筒至二号落煤筒间栈桥为研究对象,现场测试栈桥钢桁架及支架的动力响应,参照并运用结构振动响应的允许标准及要求,评价振动对建筑物、设备仪器及人体的影响。(2)依据合理的简化原则建立既符合实际又便于分析的栈桥结构有限元模型。分析并计算由输送带、托辊、胶带弯曲变形及物料不均等产生的动荷载并施加到计算模型中,通过对比分析实测频率与模态计算频率、动力响应理论计算幅值与现场实测幅值,验证栈桥结构模型的合理性。(3)以实例栈桥的初始设计条件为依据,在承载力基本相同的前提下,提出多种不同结构形式的钢桁架设计方案,通过对比同测点处钢桁架振动的大小,得到振动较小的钢桁架结构设计形式,并以此为依据,对既有钢桁架提出三种减振加固设计方案,比较加固前后各方案振动响应降幅,得到减振效果相对较好的钢桁架加固设计方案。(4)以实例栈桥支架为例,通过增大柱及主梁截面、增加次梁、增加次梁及板、增设侧向钢支撑等多种加固设计方案减小支架振动,分析其减振效果;然后对比多种设计方案的减振效果,得到减振最为有效的支架加固设计方案。(5)同时选用减振效果相对较好的钢桁架和支架加固设计方案,首先对比加固前后模型计算值,初步分析栈桥减振效果。然后进行第二次现场动力测试,对比分析加固前后两次现场动力测试值,检验设计方案实际减振效果,查看各测点各响应是否满足允许振动标准界限,达到预期加固设计效果。