﻿ 设计建造阶段吊机封固装置的支撑结构设计
 舰船科学技术  2020, Vol. 42 Issue (10): 175-178    DOI: 10.3404/j.issn.1672-7649.2020.10.034 PDF

The supporting structure design of crane’s fastening device in the design/construction stage
WANG Xiao-yang, LIU Wen-min, WANG Xin, LIU Lei
Dalian Shipbuilding Industry Design and Research Institute Co., Ltd., Dalian 116000, China
Abstract: The supporting structure of crane's fastening device is calculated by the finite element method. To meet the code, the supporting structure design is improved according to the calculation results. Because of the interference problems encountered in the construction stage and the special needs of commissioning, the supporting structural design emphasizing the construction convenience is modified according to the calculation results. The process of gradual improvement of the supporting structure design in the design/construction stage is clarified, and the design key points of the supporting structure are summarized.
Key words: finite element method     supporting structure design     design modification in construction stage
0 引　言

1 设计载荷

 图 1 封固装置位置关系示意图 Fig. 1 Diagram of fastening device position relationship
1.1 坐标系

1.2 搁架的设计载荷

1.3 转盘支架设计载荷

1.4 转盘钢索设计载荷

2 有限元分析 2.1 有限元模型

 图 2 三维有限元模型和支撑结构有限元模型 Fig. 2 Three dimensional finite element model and finite element model of the supporting structure
2.2 校核衡准

CCS规范[3]规定：与起重机基座、起重柱等结构直接相连，且位于三面相交角隅位置上的板单元，其安全系数可适当减少，但不得小于1.1，实取1.11。

3 结构设计

 图 3 无加强，对位支撑结构设计和改进支撑结构设计的示意图 Fig. 3 No strengthening design, counterpoint structure design and improved structure design

 图 4 步骤2中支撑结构的形状优化 Fig. 4 Shape optimization of supporting structure in step 2

4 建造阶段设计修改

1）设计修改方案1

 图 5 搁架支腿的结构形式修改 Fig. 5 Modification of structural form of support leg of rack

2）设计修改方案2

5 结　语

1）支撑结构设计一般可按步骤1 ~ 步骤3进行，有经验的设计人员可依经验或定性分析直接进行步骤2 ~ 步骤3，一般在设计过程中都要经历步骤2 ~ 步骤3的改进结构设计，最终得到满足规范要求的支撑结构设计。

2）设计空间狭小时，进行对位的支撑结构设计及形状优化，能提高结构设计的工艺性。

3）支撑结构的不对称性和载荷的对称性是应力大的影响因素之一，调整支撑结构的对称性并依据有限元分析的计算结果，有针对性提高支撑结构抗弯、抗剪的能力，更高效。

4）施工成本是建造阶段的意外工况中应重点考虑的因素之一，通过局部补强或限制使用条件两类方法能得到满足特殊要求、易于施工的设计方案。

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