钢格柱在塔吊基础中的应用及其力学性能分析

作     者：朱文峰 

作者单位：湘潭大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭小刚;伍灿良

授予年度：2015年

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：钢格构柱塔吊基础 钢格构柱 塔吊 ANSYS 有限元 

摘      要：钢格构柱塔吊基础作为一种新型塔吊基础有着独特的优势,在大型深基坑中得到了广泛的应用,但是,对其施工工艺流程和力学计算的研究却颇少,已有的计算方法亦是见仁见智缺乏足够的说服力。本文以昆山九方城市花园A6地块二期商业用房工程为研究背景,讨论了钢格构柱塔吊基础的工程应用,并采用理论分析和数值模拟相结合的方法研究了其力学性能。在分析了钢格构柱塔吊基础的施工工艺流程后,笔者用理论公式和ANSYS计算了单肢钢格构柱在轴力及压弯荷载两种工况下的最大应力和位移,两种方法计算结果接近,故本文使用ANSYS对钢格构柱进行建模的方法是正确的。工程施工中,有关人员认为在基坑土方尚未开挖且钢格构柱间未加撑时不能投入使用,但依照该意见照办将大大延误工期。为此,本文用ANSYS建立了“四肢钢格构柱+承台模型和“四肢钢格构柱+格构柱间加撑+承台模型,在两种模型上分别施加实际载荷进行运算,将所得结果对比分析可知:(1)未加撑的情况下,理论公式和ANSYS计算所得最大应力均小于许用应力,故在施工前期钢格构柱间未加撑的情况下将该塔吊投入使用是安全的。(2)与ANSYS计算结果相比,理论公式计算值更大,因此在工程计算中采用理论公式计算值更保守更安全。(3)本工程中钢格构柱塔吊基础在加撑情况下的最大应力(70.78MPa)比没有加撑情况下的最大应力(112 MPa)要小,减小了36.8%。