世界范围内的海洋石油钻井平台已有上百年的历史,国外的海工领域研究与经验 都丰富于国内,更是在深海领域领先于国内[3]。第一批的海工设备,即使设施简陋, 且只适用于滩涂地区,但确实象征着海洋资源历史上迈出了第一步,标志着海洋工程 的开始。经过半个多世纪的发展,国外目前的海工技术已经相对成熟,国内虽起步比 较晚,但在国内石油装备研究所和相关制造商的努力下,相关的海工设备研发有了很 大的进步,而吊梁作为海工设备中运输大型物件必不可少的设备之一,同发达国家相 比,吊车梁在我国发展比较晚,但目前我国也已实现自产并出口国外,它有效的提高 了主机间的工作效率。在上层建筑中吊车梁作为支撑桁车运行的路基是必不可少的, 吊车梁上有吊车轨道,桁车通过轨道在吊车梁上来回行驶,运输货物和设备。吊车梁 与钢梁相似之处很多,但两者的区别在于吊梁的腹板上焊有非常密集的加筋板,这为 桁车吊运重物提供了强大的支撑力。吊车梁结构一般设计成简支梁,连续梁结构固然可以节省材料,但连续梁对支座的沉降度较为敏感,因此对基础的要求也十分苛刻。 吊车梁的常用截面形式包括工字钢、H 型钢、桁架及箱型梁等形式。加强对吊车梁的 研究,了解和掌握吊车梁在承受吊车使用中产生的荷载强度及技术问题,才能够设计 出更加先进的海上勘探、开发装备,促使我国海洋石油业的不断发展与进步。78252
吊车梁承受动态荷载的反复作用,因此,其材料的塑性和刚性问题随之出现,提 高整体的抗疲劳强度及稳定性成为吊车梁设计中的迫切需要解决的问题。目前的研究 主要是运用不同的软件对吊车梁进行了整体或局部稳定性,刚度等方面的研究。其中 应力集中是造成疲劳破坏的主要原因,因此对吊车梁的细部构造设计特别关注,但是 基本上都未对其模型选取的合理性做详细的说明。由于吊车的荷载通常为移动荷载, 所以在计算吊梁的内力时应首先采用力学的分析方法,以确定使吊车梁产生最大内力论文网
(弯矩和剪力)的最不利轮压位置,然后再分别求出梁的最大弯矩及相应的剪应力和 弯曲应力,分别判断是否符合强度要求。需要注意,计算模型的复杂程度是决定吊车 结构计算精度和效率的关键。
在设计吊梁结构时一定要根据吊车工作时的施加载荷和结构特点,在校核吊梁 结构强度时也要针对吊梁的结构特点进行分析,吊梁的安全性关系到整个主机间的安 全,需要严谨的对待。
进行吊车梁的结构强度校核,可以检验该吊梁结构设计是否合理,如果计算结 果不满足吊梁强度要求,需要对吊梁结构进行修改,如果计算结果发现强度过大,需 要对吊梁结构进行优化,在不影响整体结构的强度的前提下,降低板厚,进而减轻自 重,增加结构物载重量。