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岸边集装箱起重机风致振动研究

岸边集装箱起重机风致振动研究

桂寿平 吕英俊 刘树道 桂程飞 陆丽芳

摘要:针对岸边集装箱起重机(简称岸桥)的结构特点及其工作环境的特殊性,采用Wilson-θ法推导了脉动风压作用下结构的动力响应计算公式,通过编制风振计算分析程序,并针对实际的岸桥,进行风振计算机仿真。

关键词:风振 Wilson-θ法 动力响应 计算机仿真

Study of the quayside container crane’s wind vibration

Abstract:Aim at the quayside container crane’s structure characteristic and its special work condition, with the method of Wilson-θ, deduced the crane’s calculate formula of dynamic response under wind press, compiled the corresponding program. As an example, a container crane was calculated, and was used for computer simulation.

Keywords: wind vibration; the method of Wilson-θ; dynamic response; computer simulation;


引言

起重机作为一种高耸结构,对地震及风荷载的影响十分敏感。尤其是近年来,起重机数量增多,高度增加,风致振动影响愈来愈多,风毁事故也时有发生。宁波港镇海作业区两台10t门座起重机,分别于1979年和1980年在非工作状态时,因风振引起箱形矩形截面拉杆断裂;上海港、天津港也都出现过由风振引起的起重机拉杆断裂事故,严重影响了港口的正常工作,造成极大的经济损失。由于岸桥处于码头前沿工作,其迎风面积大,风力作用中心高,重心高,极易引起风振,造成事故。随着国际贸易的发展,集装箱运量激增,岸桥不断朝着大型化、高效化方向发展,对风致振动更为敏感。因此有必要对其风振现象进行研究。本文针对岸桥的风振现象,建立相关的力学与数学模型及其计算机仿真,获得风振过程中仿真性态,适用于设计、检测与有关技术管理部门分析与参考。

1.结构简图

如图1所示,通常在岸桥基距小于轨距的情况下,风荷载产生的作用(平行于大车轨道方向,岸桥结构迎风面积大),作为基本建模依据。

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