大載荷多功能施工平臺(tái)模塊化組合方法研究.pdf

1、分類(lèi)號(hào)：UDC：作者姓名：指導(dǎo)教師：申請(qǐng)學(xué)位：所在單位：學(xué)校代碼：密級(jí)：公開(kāi)大載荷多功能施工平臺(tái)模塊化組合方法研究趙祥云入學(xué)年份：2009年9月鄭夕健教授學(xué)科專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論工學(xué)頌士交通與機(jī)械工程學(xué)院論文提交日期：2011年11月論文答辯日期：2011年12月學(xué)位授予日期：2012年3月答辯委員會(huì)主席：鞏亞?wèn)|答辯委員會(huì)組成：丑亞丕處至蕉在適瑩淫迸匿旌論文評(píng)閱人：堡攔撻塑明碩士研究生學(xué)位論文摘要I摘要隨著我國(guó)建筑裝飾行業(yè)的快速發(fā)展，采

2、用傳統(tǒng)的腳手架施工方法不能滿足現(xiàn)代幕墻安裝要求。高空作業(yè)施工平臺(tái)(簡(jiǎn)稱(chēng)吊籃)是建筑安裝作業(yè)中不可缺少的設(shè)備，針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)尺寸變火，工作載重量增加，而目前國(guó)內(nèi)的相關(guān)發(fā)備額定載重為800kg，跨度為75m，不能滿足大載荷大跨度的需求。因此，本文通過(guò)分析現(xiàn)有懸吊平臺(tái)，確定大載荷多功能施工平臺(tái)模塊結(jié)構(gòu)形式，利用相關(guān)理論對(duì)懸吊平臺(tái)進(jìn)行分析，形成了大載荷多功能施工平臺(tái)模塊化組合技術(shù)，為高空作業(yè)施工平臺(tái)的新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與研究具有重要的理論意義。本文首先

3、利用結(jié)構(gòu)力學(xué)分析現(xiàn)有的懸吊平臺(tái)結(jié)構(gòu)，得出橫梁的受力狀況與腹桿不同的布置形式有關(guān)。基于拓?fù)鋬?yōu)化的思想，使用HyperWorks軟件找出平臺(tái)的腹桿布置位置。利用有限單元法理論，針對(duì)懸吊平臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，構(gòu)建有限元模型，并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析，分別得出主要結(jié)構(gòu)件(立柱、橫梁、上腹桿、F腹軒)在不同截面尺寸下相對(duì)應(yīng)的最大應(yīng)力和最大變形量，通過(guò)分析比對(duì)，得到跨度為15m的懸吊平臺(tái)主要結(jié)構(gòu)件在不同材料下截面尺寸。然后，根據(jù)不同截面尺寸不同材料組合方

4、式，結(jié)合枚舉組合算法對(duì)結(jié)構(gòu)的分析，形成九種大載荷多功能施工平臺(tái)模塊化組合方案。利用有限元分析軟件分別對(duì)每種組合方案在四種工況進(jìn)行分析，得出各組方案最大應(yīng)力值和最大變形量，確定出滿足許用應(yīng)力和許用應(yīng)變的四種方案。選取方案1(6個(gè)25m模塊，材料選用Q235)進(jìn)行樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，使用電阻應(yīng)變測(cè)量的方法進(jìn)行測(cè)試，得出相應(yīng)點(diǎn)的應(yīng)力和應(yīng)變值，將數(shù)據(jù)分析處理，并與有限元分析結(jié)果比對(duì)，驗(yàn)證懸吊平臺(tái)有限元模型簡(jiǎn)化的合理性。對(duì)上述的四種方案進(jìn)行模糊綜合評(píng)判

5、，經(jīng)過(guò)計(jì)算分析，得出了15m跨懸吊平臺(tái)的綜合性能較優(yōu)的兩種模塊化組合方式。最后，對(duì)方案1進(jìn)行模念分析，提取前四階模態(tài)，獲得相應(yīng)的固有頻率及模態(tài)振型，分析每種振型的起振原因。同時(shí)，分析沖擊載荷對(duì)懸吊平臺(tái)的影響，在沖擊位移小于50mm時(shí)，重物自由下落高度與相應(yīng)重量的數(shù)學(xué)表達(dá)式。本文在分析現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，利用拓?fù)鋬?yōu)化、枚舉組合算法、有限單元法和模糊綜合評(píng)判的理論分析15m跨懸吊平臺(tái)，獲得了一套對(duì)大載荷多功能施工平臺(tái)模塊化組合方法，為不同跨度