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波纹腹板梁在起重机中的应用研究

董海涛  
【摘要】:起重机械广泛应用在各行各业中,它减轻了笨重的体力劳动,提高了作业效率,是现代化工业生产中不可缺少的重要物流机械设备。主梁是桥式起重机的主要承载构件和组成部分,其重量和材料占整机的很大一部分。为了减少主梁的材料用量和降低制造成本,应该采用更为有利的结构形式。波纹腹板的出现,为新型主梁结构形式的设计提供了一种很好的参考样式。波纹腹板是普通平直腹板的一种改进形式,在很多结构中可以代替普通平直腹板,如波纹腹板工字钢梁结构和波纹腹板箱型梁结构。波纹腹板工字钢梁被广泛应用于房屋梁结 构中,而波纹腹板箱型梁则被越来越多的桥梁所采用。本文对波纹腹板在桥式起重机主梁中的应用进行了研究。首先,本文对波纹腹板工字钢梁的弯曲特性进行了理论分析,归纳了波纹腹板工字钢梁在简支边界条件下,在均布载荷和集中载荷下翼缘的弯曲正应力理论计算公式,并将弯 曲正应力理论计算值与有限元仿真结果进行比较,验证了理论公式的准确性。其次,本文通过对工字钢组合断面主梁、H型钢主梁和波纹腹板工字钢主梁的性能进行了比较研究,从刚度、强度、稳定性和材料使用等方面进行了综合分析比较,验证了波 纹腹板工字钢结构在起重机主梁中的应用可行性。最后,本文研究了对波纹腹板箱型主梁的力学性能。在正轨和偏轨载荷下,分别对波纹腹板箱型主梁的抗弯特性、抗剪能力和稳定性进行了有限元计算,并和平直腹板箱型主 梁进行了比较,明确了波纹腹板箱型主梁在偏轨箱型主梁中的优势。


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