[发明专利]门式起重机等效风载模型的计算方法

说明书

本发明公开了一种门式起重机等效风载模型的计算方法，包括以下步骤：S1，选择风力系数；S2，选择挡风折减系数；S3，计算风压；S4，计算工作状态风载荷；S5，计算非工作状态风载荷；S6，多型号起重机动力学建模；S7，动力学模型风载仿真分析；S8，支腿处的顶推力计算；S9，风载补偿策略模型整理；S10，输出等效风载曲线。本发明通过虚拟样机动力学仿真技术，对多型号、多跨度的门式起重机进行风载模拟仿真，获取了门式起重机刚性腿、柔性腿和风载之间的数学关系，建立了风载与刚性腿、柔性腿支反力之间的等效风载模型。

技术领域

本发明涉及一种门式起重机等效风载模型的计算方法。

背景技术

目前，国内计算起重机的风载，都是基于起重机设计规范的要求，结合具体起重机型号参数，进行单独计算，计算过程比较复杂，计算出来是的起重机的整体风载，无法体现刚性腿和柔性腿在风载作用下的不同支反力。在对门式起重机进行抗风性能检测时，又只能通过刚性腿和柔性腿处的顶推力才能进行测试。因此，有必要通过设计一种算法，将起重机整机的风载，通过计算的形式，换算到刚性腿和柔性腿处的顶推力，从而方便检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种门式起重机等效风载模型的计算方法，方便检测门式起重机的抗风性能。

实现本发明目的的技术方案是：门式起重机等效风载模型的计算方法，包括以下步骤：S1，选择风力系数；S2，选择挡风折减系数；S3，计算风压；S4，计算工作状态风载荷；S5，计算非工作状态风载荷；S6，多型号起重机动力学建模；S7，动力学模型风载仿真分析；S8，支腿处的顶推力计算；S9，风载补偿策略模型整理；S10，输出等效风载曲线。

所述步骤S1的风力系数根据门式起重机的迎风结构选择。

所述步骤S2的挡风折减系数的计算包括以下两种情况：

①、两片构件的挡风折减：当两片等高且型式相同的构件或构架平行布置相互遮挡时，被前片构件遮挡的后片构件的风载荷计算，应考虑前片对后片的挡风折减作用，即用后片的迎风面积乘以挡风折减系数η来计算；

②、n片构件的挡风折减：对于n片型式相同且彼此等间隔平行布置的结构或构件，在纵向风力作用下，应考虑前片结构对后片结构的重叠挡风折减作用，此时结构纵向的总迎风面积见公式为：

其中A为结构纵向的总迎风面积，η为挡风折减系数，φ为第一片结构的迎风面充实率，A_o1为第一片结构的外形轮廓面积。

所述步骤S3的风压的计算公式为：

P＝0.625V_s²，其中P为风压，V_s为阵风风速。

所述步骤S4中工作状态风载荷的计算包括以下两种情况：

①、当风向与构件的纵轴线或构架表面垂直时，P_wⅡ＝CP_ⅡA；

其中，P_wⅡ为作用在起重机的工作状态最大风载荷，C为风力系数，P_Ⅱ为工作状态计算风压，A为起重机构件垂直于风向的实体迎风面积；

所述A＝A₀φ，其中A₀为构件迎风面积的外形轮廓面积，φ为结构迎风面充实率。

②、当风向与构件的纵轴线或构架表面呈某一角度时，P_wⅡ＝CP_ⅡAsin²θ；

其中，θ为风向与构件的纵轴线或构架表面的夹角。