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大跨度输煤栈桥振动分析与解决方法
汇报人：
2024-01-28
目录
CONTENTS
引言
大跨度输煤栈桥振动特性分析
振动测试方法与数据分析
振动解决方法探讨
工程实例分析
结论与展望
01
引言
煤炭是我国主要能源之一，输煤栈桥是煤炭运输的重要通道，其安全性直接关系到煤炭供应和社会稳定。
大跨度输煤栈桥在风、地震等动力荷载作用下易产生振动，威胁结构安全和使用功能。
对大跨度输煤栈桥进行振动分析，提出有效的解决方法，对于保障煤炭运输安全、提高结构抗震性能具有重要意义。
国内外学者在输煤栈桥振动分析方面开展了大量研究，取得了丰富成果。
研究方法主要包括数值模拟、试验研究和理论分析，各有优缺点。
未来发展趋势将更加注重多种方法的融合应用，提高分析精度和效率。
本研究旨在通过对大跨度输煤栈桥进行振动分析，揭示其振动特性和影响因素。
提出针对性的解决方法和技术措施，为工程设计提供科学依据和技术支持。
本研究对于提高输煤栈桥结构安全性、促进煤炭运输事业发展具有重要意义。
02
大跨度输煤栈桥振动特性分析
大跨度
柔性结构
振动形式
输煤栈桥通常具有较大的跨度，这使得结构在受到外部激励时容易产生振动。
栈桥结构通常采用钢结构或混凝土结构，具有一定的柔性，容易受到风、地震等外部激励的影响。
大跨度输煤栈桥的振动形式主要包括横向振动、纵向振动和扭转振动等。
地震作用
地震波的传播会对大跨度输煤栈桥产生激励，使结构产生振动。地震波的频率、振幅和持续时间等因素都会影响结构的振动响应。
风荷载
风是大跨度输煤栈桥产生振动的主要因素之一。强风作用下，栈桥结构会受到风荷载的作用，导致结构产生振动。
设备运行
输煤栈桥内通常安装有运输设备，如皮带输送机、给煤机等。这些设备的运行会对栈桥结构产生动态荷载，导致结构振动。
01
02
03
04
结构疲劳
结构变形
设备运行安全
人员安全
长期振动会导致结构材料疲劳，降低结构的承载能力和使用寿命。
振动会使结构产生变形，影响结构的稳定性和使用功能。
强烈的振动会对人员安全构成威胁，可能导致人员伤亡。
振动会对输煤栈桥内的设备运行安全产生影响，可能导致设备故障或停机。
03
振动测试方法与数据分析
在栈桥关键部位布置加速度传感器，记录振动加速度时程数据。
加速度传感器法
位移传感器法
激光测振法
通过位移传感器测量栈桥各点的位移响应，获取振动幅度和频率信息。
利用激光干涉原理，对栈桥表面进行非接触式振动测量，具有高精度和高分辨率的优点。
03
02
01
数据预处理
时域分析
频域分析
模态分析
提取振动信号的时域特征，如峰值、均值、方差等，初步了解振动特性。
对原始数据进行去噪、滤波等处理，提高数据质量。
利用模态识别技术，确定栈桥的固有频率、阻尼比和振型等模态参数。
通过傅里叶变换等方法将时域信号转换为频域信号，分析振动的频率成分和能量分布。
将分析结果以图表、图像等形式进行可视化展示，便于直观理解。
结果可视化
结合工程实际和理论知识，对分析结果进行深入解读，揭示振动的内在规律和影响因素。
结果解读
将测试方法、数据分析过程、结果展示与解读等内容整理成报告，为后续的振动控制和优化提供依据。
报告编制
04
振动解决方法探讨
03
连接节点设计
加强连接节点的设计，采用高强度螺栓连接、焊接等方式，确保节点连接的可靠性和稳定性。
01
结构形式选择
针对大跨度输煤栈桥的特点，选择合理的结构形式，如桁架结构、网架结构等，以提高结构的整体刚度和稳定性。
02
结构参数优化
通过优化结构参数，如截面尺寸、材料强度等，提高结构的承载能力和抗振性能。
1
2
3
在输煤栈桥关键部位设置阻尼器，通过消耗振动能量，减小结构的振动幅度。
阻尼器设置
在栈桥基础与上部结构之间设置隔震支座，隔离地震等外部激励对上部结构的影响。
隔震支座应用
通过设置调谐质量阻尼器，利用共振原理减小结构的振动响应。
调谐质量阻尼器（TMD）应用
在输煤栈桥上布置传感器，实时监测结构的振动响应和外部环境变化。
传感器布置
根据传感器监测数据，设计合适的控制算法，实现对结构振动的主动控制。
控制算法设计
在关键部位配置作动器，根据控制算法输出指令，主动调整结构的刚度或阻尼，达到减振的目的。
作动器配置
05
工程实例分析
某大型火电厂的大跨度输煤栈桥，全长800米，宽度12米，采用钢桁架结构。
工程背景
在输煤过程中，栈桥出现明显振动，影响设备正常运行和人员安全。
振动问题
采用加速度传感器和动态信号分析仪对栈桥进行振动测试。
通过对测试数据的频谱分析和时域分析，发现栈桥振动主要由输煤设备的周期性激励引起，同时结构阻尼较小，导致振动放大。
数据分析
测试方法
解决方法
针对振动问题，采取增加结构阻尼、优化设备布局和减振措施等方法。
效
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