实际上,结构是指能承受载荷作用并存在适当刚度的由各连接部件组合而成的系统。从系统角度来看,结构系统实际的承载力、刚度、变形能力和能量耗散能力与组成结构系统的基本构件(如梁、支腿、加强肋板等)理论的承载力、刚度、变形能力和耗能能力并不完全一致。通常刚度的一般定义为结构抵抗变形的能力,也即承载结构的变形与载荷之间存在某种联系,这种联系我们可从用结构刚度表示。理论计算时,没有考虑生产工艺和安装水平等实际因素对结构刚度的影响。若考虑结构的附件、约束、质量等实际信息时,我们可以将结构刚度概念延伸,定义为广义结构刚度。广义结构刚度既非常数(线性关系),也无法通过理论计算求得,需要通过实际检测获得。因此我们可通过对桥门式起重机的小载荷试验测试结果,得到该起重机包含附件、约束、质量等实际信息的广义结构刚度,再利用该广义结构刚度来预测起重机满载时主梁的挠度,此时得到的主梁挠度值与实际检测值是一致的。
....
第2章门式起重机支腿弯矩对主梁跨中挠度的影响
2.1基于图乘法主梁挠度的分析及计算
有很多学者对结构的力学性能进行了分析与计算,取得了有意义的进展。官保华等就刚性支腿对结构刚度进行了分析。童水光等对起重机刚性支腿进行了设计计算。程文明等对门式起重机动态特性进行了分析,并分析主梁各截面参数对主梁跨中和悬臂端刚度的灵敏度。刘士明1611等对结构微分方程做了分析。當明慧等给出了结构动力方程的样条精细积分法,提高了计算精度。魏国前等对起重机波纹主梁结构的可行性进行了研究。李宏娟等针对主梁强度与刚度的关系进行了研究。
2.2刚度比和支腿惯性矩的变化对主梁挠度的影响
在主梁挠度和水平约束力之间进行合理的权衡取舍,成为设计火跨度刚性支腿门架结构要解决的重要问题。刚度比除与主梁的截面惯性和支腿折算截面惯性矩有关外还与起重机的支腿高度和跨度值有关,所以无论从控制起重机主梁挠度的角度,还是从控制双刚性支腿门架结构侧推为的角度考虑,支腿刚度的影响都不容忽视。第3章基于经典为学桥门式起重机掠度的预测方法....25
3.1广义结构剛度理论....253.2三次小载荷法在双刚支腿门式起重机挠度预测中的应用....27
第4章基于最小势能原理起重机挠度的计算方法....534.1最小势能原理....53
4.2双刚接支腿门架结构主梁挠度的计算与分析....56
4.3门架结构刚度问题中的愣次定律....61
第5章桥门式起重机结构模型加载试验....77
5.1试验目的....77
5.2试验设备及装置....77
5.3试验模型制备......79
第6章基于支持向量机起重机挠度的预测方法
6.1支持向量机回归预测原理
本章考虑到第4章计算分析的影响起重机挠度的各种结构参数,结合第5章起重机挠度实际检测数据及试验数据,再融合起重机领域知识,基于支持向量机对起重机挠度进行预测,使挠度预测结果更接近真实值。其中,起重机挠度实际检测数据和试验数据包含了第3章提到的起重机的使用年限、疲劳程度、主梁挠度、重载作业次数、走台布置、小车轨道、生产工艺和安装水平等对主梁挠度产生影响的因素。这些因素如果使用统一的理论计算模型进行计算是非常困难的,采用挠度的实际检测数掘和试验数据来考虑这些因素对挠度的影响是行之有效的。同时将第4章讨论的起重机各结构参数和领域知识融入到支持向量化预测模型中去,以形成基于支持向量机预测挠度的方法。下面介绍一下支持向量机预测的工作原理。6.2运用CMSVM对主梁榜度进行预测
起重机实际的挠度还与起重机自重、轮轨间摩擦因数等因素相关。门式起重机车轮缘比大车轨道宽几十毫米。由于门架结构自重使大车轮与轨道间产生静摩擦力,初始状态为一次超静定工况。当载荷增加到一定数值,底脚开始滑移,系统对外做功,挠度增加;当滑移使轮缘与轨道侧面间隙消失,底脚再次受到轨道的约束,又变为一次超静工况。因此,门式起重机工作时是否处于超静定工况,取决于静摩擦力是否大于底脚的水平力。门式起重机自重取决于门式起巫机的结构形式,起升高度,跨度,工作级别等多个因素;轮轨间摩擦因数取决于轮轨材料、作业环境等因素,如轨道无油污,是否室外雨天作业等情况。...
结论与展望
本文对大吨位桥门式起重机主梁挠度预测方法进行了深入的分析与研究,可得出如下结论:(1)通过研究两侧支腿弯矩与主梁跨中挠度的关系,可得出:刚度比在主梁挠度和水平约束力之间进行合理的选取是门架结构设计中需要考虑的重要问题。刚度比除与主梁的横截面惯性矩和支腿折算截面惯性矩有关外,还与起重机的支腿高度和跨度值有关。刚度比越大水平约束力越小;刚度比越小主梁挠度越小;在其它因素影响很小时,将两侧支腿设计成相同尺寸,这样结构刚度最好,用料最省,亦即当两侧支腿惯性矩相等时,门架结构刚度最好。刚度比在0.50-1.5较为合理,不宜超过2.2,也不宜小于0.3。(2)在左右支腿惯性矩不同时,考虑主梁的弯曲和剪力、支腿弯曲及二次弯矩的影响,推导出主梁挠度多项式;三次小载荷法通过小载荷试验数据对挠度多项式系数进行标定;系数的标定考虑了桥门式起重机的加载历程、疲劳程度、使用年限、主梁挠度、走台布置、小车轨道、生产制造工艺和安装工艺等因素对挠度的影响;三次小载荷法能够准确预测大吨位桥门式起重机主梁挠度,而且可以通过计算机程序实现,简便易行,可操作性强。
...
参考文献（略）
