[发明专利]一种用于钢桁梁大节段制造的倒运工装设计分析方法

权利要求书

1.一种用于钢桁梁大节段制造的倒运工装设计分析方法，所述倒运工装(1)包括呈方框形的基座(10)、位于所述基座(10)中间的支撑平台(20)以及连接所述基座(10)和支撑平台(20)的支撑结构(30)，所述支撑平台(20)的顶面高于所述基座(10)的顶面；所述支撑结构(30)包括若干个支撑梁(300)，所述支撑梁(300)在所述支撑平台(20)四周并且对称设置；其特征在于，基于ABAQUS软件进行有限元分析，得出最不利情况下支座的应力分布及变形情况，得到整体模型的最大应力以及最大变形满足倒运工装的要求，得到最终设计的倒运工装，所述的有限元分析方法包括以下步骤：

(1)计算参数假定：(1-1)工装的每个构件为薄板构件，以板单元进行建模分析；(1-2)钢材处于弹性变形阶段；(1-3)所有板单元的焊接连接强度满足构造要求；(1-4)将焊缝带来的额外自重荷载以密度增大系数的形式，平均分布于整个模型；(1-5)以最大Mises应力作为判断依据，通过不同工况下最大Mises应力与钢材屈服强度的比较判断构件是否失效；

(2)计算荷载：倒运工装采用最不利状况下的荷载计算；

(3)计算模型：(3-1)单元选择：模型采用线性四边形单元进行有限元模型的网格划分，几何形状复杂的边角位置采用线性三角形单元进行划分；(3-2)材料参数：包括材料建模密度、弹性模量、泊松比、材料几何尺寸及厚度，按设计结构建模后，再依此将构件组集成整体模型；(3-3)边界条件：考虑模型中两种主要的边界条件：第一类为固定边界，该边界用于吊点及支座支撑点位置；第二类为自由边界；

(4)计算结果及其分析：分析模型的受力变形，得到整体模型的最大应力以及最大变形满足倒运工装的要求，得到最终设计的倒运工装。

2.根据权利要求1所述的用于钢桁梁大节段制造的倒运工装设计分析方法，其特征在于，所述支撑平台(20)为中空的圆柱形结构；所述支撑平台(20)内部设置有若干块第一加强筋(201)，若干块所述第一加强筋(201)呈中心辐射状分布。

3.根据权利要求2所述的用于钢桁梁大节段制造的倒运工装设计分析方法，其特征在于，所述支撑梁(300)围绕所述支撑平台(20)呈十字型分布。

4.根据权利要求3所述的用于钢桁梁大节段制造的倒运工装设计分析方法，其特征在于，所述支撑梁(300)的侧面呈直角梯形结构，所述支撑梁(300)包括与所述基座(10)侧面连接的第一端面(301)以及与所述支撑平台(20)的侧面连接的第二端面(302)；所述第一端面(301)的高度与所述基座(10)的高度相同，所述第二端面(302)的高度与所述支撑平台(20)的高度相同，所述支撑梁(300)的底面与所述基座(10)以及支撑平台(20)的底面位于同一平面。

5.根据权利要求4所述的用于钢桁梁大节段制造的倒运工装设计分析方法，其特征在于，所述基座(10)的每个边框(100)内设置有若干块第一隔板。

6.根据权利要求5所述的用于钢桁梁大节段制造的倒运工装设计分析方法，其特征在于，沿着第一端面至第二端面的方向，所述支撑梁(300)的内壁设置有多条第二加强筋(305)；所述支撑梁(300)内部设置有与所述第一端面或者第二端面平行的第二隔板(306)。

7.根据权利要求6所述的用于钢桁梁大节段制造的倒运工装设计分析方法，其特征在于，所述基座(10)内部设置有第三加强筋(101)。