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港口岸边集装箱桥式起重机,简称岸桥。是港口码头用于装卸集装箱船舶的专用起重机,随着国际贸易的迅速发展,海运规模不断扩大,集装箱的数量增加的同时,集装箱运输船舶的体积也越来越大,这些因素促使新型岸桥不断出现。用于承载主要载荷的岸桥钢结构,力学性能可靠性要求也随之增高。 目前国内设计钢结构常用的方法是许用应力法,这种方法更多考虑的是结构的强度、刚度性能要求,通过静力学分析岸桥在工作状态下的稳定性,为了保证岸桥工作的可靠性,在计算中需要适当增加钢材料来减少疲劳破坏发生的概率。这样的设计方法显然违背了现代岸桥减轻重量,优化设计,降低成本的要求。 现代岸桥的设计应当根据岸桥的工作环境和工作特点,除了对岸桥结构进行静力学分析外,还应该对钢结构的动态特性给予充分考虑。例如货物在进行起吊操作时,钢结构承载的载荷是一个变化的数值。在港口作业时,风压对于钢结构的影响也不可小觑。 在计算机技术高速发展的今天,用于处理和优化钢结构的设计软件层出不穷,功能日益强大。本文利用有限元分析软件ANSYS,在充分分析岸桥工作时产生机械振动的情况下,对岸桥进行建模,包括设定好主梁单元,力学性能等参数,再经过网格化处理,载荷的分类设定等步骤。然后对有限元模型进行模态分析,瞬态分析和疲劳分析。根据产生的十阶振型,发生频率及货物在提升过程时大梁前伸距关键单元在模拟载荷作用下,产生的位移响应曲线,从而分析出岸桥结构在工作状态下的振动特点,并且由此判断出钢结构在动载荷作用下是否满足使用要求。最后通过疲劳应力校核结果,得到岸桥钢结构的承载能力。