發(fā)布時間：2019-04-11 16:40

【摘要】：港珠澳大橋CB04標(biāo)段預(yù)制件(整墩)模塊化吊裝作業(yè)是港珠澳大橋工程施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),作業(yè)難度較大大,環(huán)境危險復(fù)雜,工程精度要求較高。而墩臺為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)且總重達(dá)2044噸,鑒于吊件自重較大,且吊裝作業(yè)環(huán)境比較復(fù)雜等因素,為了保證整墩模塊吊裝過程安全可靠、準(zhǔn)確穩(wěn)妥,本論文設(shè)計一套安全可行的復(fù)雜吊裝系統(tǒng),包括吊架、上部吊具、下部吊具及吊裝索具等。 鋼箱梁式結(jié)構(gòu)具有高抗彎扭能力、高穩(wěn)定性、高抗疲勞性能、高吊重能力、低撓度變形等優(yōu)點,同時考慮到可行性、經(jīng)濟(jì)性及施工環(huán)境等因素,墩臺吊裝吊具最終選擇鋼箱梁式結(jié)構(gòu)。對于吊具構(gòu)件的材料選擇也是至關(guān)重要的,鋼箱梁式吊裝構(gòu)件的蓋板及外腹板等主要部位材料選用Q420B低合金鋼,而加強板、隔板和封板等次要部位材料選用Q345B低合金鋼,構(gòu)件中連接軸和高強螺栓均采用40Cr材料制作。依據(jù)不同的起吊重量等因素,墩臺吊裝使用的索具選擇為高性能無接頭繩圈。 本文還結(jié)合墩臺吊裝吊具設(shè)計方案,使用HyperMesh、Ansys等軟件對吊裝吊具整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計、三維建模、有限元應(yīng)力應(yīng)變分析及可靠性分析,根據(jù)分析結(jié)構(gòu)對吊具結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn),得到最終方案,并依據(jù)吊具分析結(jié)果制定吊裝工藝流程。最終方案的分析結(jié)果表明,墩臺吊裝吊具整體構(gòu)架一階屈曲系數(shù)為27.334,二階屈曲系數(shù)為29.451,三階屈曲系數(shù)為40.984,吊具結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好,滿足工程要求。而吊具結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變值均在材料允許的范圍內(nèi),則其強度、剛度均達(dá)到工程要求。 本論文的研究,對港珠澳大橋CB04標(biāo)段預(yù)制件(整墩)模塊化吊裝安全、穩(wěn)妥作業(yè)提供了技術(shù)保障,同時對提高大型構(gòu)件吊裝過程中的高效性、準(zhǔn)確性、安全性及行為的可預(yù)測性具有重大意義。
[Abstract]:Modular hoisting of prefabricated parts (whole piers) in CB04 section of Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge is a key link in the construction of Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge. The operation is more difficult, the environment is dangerous and complex, and the engineering precision is required. The pier and abutment are reinforced concrete structure with a total weight of 2044 tons. In view of the large self-weight of the lifting parts and the complicated working environment of the lifting, in order to ensure the safety, reliability, accuracy and stability of the lifting process of the whole pier module, This paper designs a set of safe and feasible complex hoisting system, including the hanger, the upper hanger, the lower hanger and the hanger, and so on. The steel box girder structure has the advantages of high bending and torsion resistance, high stability, high fatigue resistance, high lifting capacity, low deflection and deformation, taking into account such factors as feasibility, economy and construction environment, etc. The steel box girder structure is finally selected for the pier and abutment hoisting hanger. It is also very important for the material selection of hanger members. Q420B low alloy steel and Q345B low alloy steel are used for the main parts of the steel box girder type hoisting member, such as the cover plate and the outer web, while the secondary material such as the reinforcement plate, the partition and the sealing plate are used as the Q345B low alloy steel. The connecting shaft and high strength bolt are made of 40Cr material. According to different lifting weight and other factors, the cable used in pier and abutment hoisting is selected as high-performance joint-free rope. In this paper, the structure design, three-dimensional modeling, finite element stress-strain analysis and reliability analysis of the whole structure of the lifting crane are carried out by using HyperMesh,Ansys and other software, combined with the design scheme of the crane on the pier and abutment. According to the analysis structure, the hanger structure is further optimized and improved, the final scheme is obtained, and the hoisting technological process is worked out according to the result of the analysis of the hanger. The results show that the first-order buckling coefficient is 27.334, the second-order buckling coefficient is 29.451 and the third-order buckling coefficient is 40.984. The stability of the suspension structure is good and meets the engineering requirements. The stress and strain values of the hanger structure are within the allowable range of the material, so the strength and stiffness of the suspension structure meet the engineering requirements. The research in this paper provides technical guarantee for modular hoisting safety and safe operation of prefabricated parts (whole pier) of CB04 section of Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge, at the same time, it can improve the efficiency and accuracy of the hoisting process of large-scale components. Safety and predictability of behavior are of great significance.
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U445.559

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本文編號：2456584