门机变截面支腿折算惯性矩计算方法研究

门式启闭机是水利水电工程中的重要启闭设备,工程设计中支腿通常采用变截面替代等截面的形式,其结构计算结果为近似解,为了在工程中得到更精确的计算结果,总结研究了5种变截面支腿折算惯性矩计算方法,按照原理将其分成三类,并通过方程式展开推导与讨论得到了折算惯性矩以IZmin、IZmax与系数乘积的关系式;通过工程实例与有限元计算结果对比分析得到5种方法结果的精度。结果显示:主梁跨中弯矩结果都与有限元结果接近,而对于支腿与主梁交接处弯矩、主梁跨中挠度,则几种方法都存在一定误差,《水工建筑物的启闭机械》的方法精度更好;并指出对于门机主框架,评判折算惯性矩方法的精度时,仅考虑主梁跨中弯矩是不够全面的,对于重要的门机,建议应进行有限元计算。

水电站门机变截面支腿的折算惯性矩

对于采用变截面支腿的水电站门式起重机,在计算大车架内力时常把大车架分成主门架、侧门架和水平框架按平面框架计算内力。对于变截面支腿,用力法计算平面框架内力时要先计算折算惯性矩。本文以莫尔位移公式和辛普生数值积分公式为依据,推导了某段变截面支腿的侧门架折算惯性矩。