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吊裝平臺(tái)方案設(shè)計(jì)論文
1風(fēng)機(jī)吊裝平臺(tái)方案
風(fēng)機(jī)吊裝平臺(tái)由浮箱標(biāo)準(zhǔn)箱模塊拼組而成。設(shè)計(jì)時(shí)考慮了主吊機(jī)與輔助吊機(jī)的放置與作業(yè)位置、風(fēng)機(jī)部件的存放、輔助器具的放置等。吊裝作業(yè)時(shí)可考慮先進(jìn)行風(fēng)機(jī)塔筒吊裝，再進(jìn)行機(jī)艙與發(fā)電機(jī)吊裝，最后進(jìn)行輪轂與風(fēng)機(jī)葉片組裝及吊裝作業(yè)。輪轂與風(fēng)機(jī)葉片組裝作業(yè)時(shí)如果空間不夠，可在局部加拼浮箱模塊對(duì)平臺(tái)進(jìn)行局部擴(kuò)展。浮箱風(fēng)機(jī)吊裝平臺(tái)主尺度為７５ｍ×４０ｍ，由８４只浮箱標(biāo)準(zhǔn)箱模塊構(gòu)成；其中主吊裝平臺(tái)是徐工６５０ｔ履帶吊作業(yè)平臺(tái)，由６４只浮箱模塊構(gòu)成，承受荷載最大，取其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。錨定方式采用投錨固定和錨樁固定相結(jié)合。投錨固定采用四爪錨或者犁錨，對(duì)平臺(tái)整體位移進(jìn)行基本控制；錨樁固定可以對(duì)平臺(tái)水平位移精確控制，同時(shí)樁可以在固樁架中上下移動(dòng)，適應(yīng)潮位的變化。
2浮箱模塊設(shè)計(jì)
浮箱模塊為全封閉箱形結(jié)構(gòu)，主尺度為：沿通道縱向長(zhǎng)２．５ｍ，沿通道橫向?qū)挘保玻担恚K高度１．８ｍ。浮箱縱向與橫向均采用鉸接接頭連接，每個(gè)浮箱重量約為１４０ｋＮ。浮箱由６ｍｍ鋼板構(gòu)成主體框架，通過(guò)邊緣角鋼焊接在一起，甲板下和底板上都焊有Ｔ型橫梁、縱梁、縱肋、橫肋；側(cè)板和端板焊有角鋼型水平肋、Ｔ型豎肋和豎梁。模塊內(nèi)部由橫向隔艙板分隔為兩個(gè)水密艙，一側(cè)模塊端板以及橫向隔艙板上開(kāi)設(shè)有人孔以便維護(hù)與維修；為了提高箱體坐灘承壓能力，在模塊內(nèi)部橫向設(shè)置３道承壓桁架；為了縱、橫向傳力縱總強(qiáng)度需要，模塊內(nèi)部與接頭相連的縱、橫梁截面設(shè)計(jì)的較大，其它肋骨設(shè)計(jì)則以局部強(qiáng)度控制，其截面比縱、橫梁的截面小，模塊甲板及底板以縱、橫梁與肋骨組成正交異性板結(jié)構(gòu)。模塊殼板材料為ＣＣＳＢ，內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料為Ｑ３４５，單雙支耳連接件材料為３０ＣｒＭｎＴｉ。
3浮式吊裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)分析
利用大型結(jié)構(gòu)分析軟件ＡＮＳＹＳ對(duì)主吊裝平臺(tái)坐灘承壓工況和浮游工況進(jìn)行了仿真分析，為平臺(tái)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。結(jié)構(gòu)分析時(shí)考慮到吊裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)龐大，采用了ＡＮＳＹＳ結(jié)構(gòu)分析中有限元子結(jié)構(gòu)法，能夠較好地模擬拼裝式吊裝平臺(tái)這種特殊拼裝式結(jié)構(gòu)。吊裝平臺(tái)為臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，以下結(jié)構(gòu)分析中的容許應(yīng)力均根據(jù)《軍用橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》（ＧＪＢ１１６２—９１）選用。
�。ǎ保┳鵀┏袎海焊鶕�(jù)技術(shù)參數(shù)要求，采用溫克勒彈性地基模型，地基承載力為０．０２ＭＰａ。吊裝作業(yè)時(shí)，考慮吊臂方向和風(fēng)機(jī)、塔筒的重量，經(jīng)計(jì)算得平臺(tái)承受的最大荷載為８０００ｋＮ。浮箱模塊子結(jié)構(gòu)、吊裝平臺(tái)母結(jié)構(gòu)，吊機(jī)的兩個(gè)履帶作用在３０號(hào)和４２號(hào)子結(jié)構(gòu)上。經(jīng)計(jì)算分析，最不利的浮箱為３０號(hào)子結(jié)構(gòu)。浮箱內(nèi)部各部件的最大應(yīng)力及最大接頭力。內(nèi)部結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為１０４．４２ＭＰａ，小于Ｑ３４５的彎曲應(yīng)力２９２ＭＰａ。平臺(tái)的最大沉降量為４８．５９ｍｍ。
（２）浮游工況：此工況為生存工況。由于水很淺，總體分析中浮游工況只考慮靜力分析，平臺(tái)承受的最大荷載為８０００ｋＮ。浮箱模塊子結(jié)構(gòu)建模、吊裝平臺(tái)母結(jié)構(gòu)，母結(jié)構(gòu)由６４個(gè)子結(jié)構(gòu)組成，吊機(jī)的兩個(gè)履帶作用在３０號(hào)和４２號(hào)單元。經(jīng)計(jì)算分析，最不利的浮箱為４２號(hào)子結(jié)構(gòu)。浮箱內(nèi)部各部件的最大應(yīng)力及最大接頭力如表１所示。由表１中知，內(nèi)部結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為１３４．０７ＭＰａ，小于Ｑ３４５的彎曲應(yīng)力２９２ＭＰａ。平臺(tái)的最大吃水為５７３．０５ｍｍ，靜載吃水為３１１．１１ｍｍ，總吃水８８４．１６ｍｍ，則干舷為９１５．８４ｍｍ，滿足要求。
（３）考慮到施工拼組大面積作業(yè)平臺(tái)需要，浮箱連接縱橫向均采用單雙耳。為了模擬分析接頭的受力情況，采用ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ軟件分析，分析時(shí)考慮接頭間隙、連接部件之間的接觸特性以及彈塑性影響，采用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ分別進(jìn)行單雙支耳的建模，然后裝配建立實(shí)體模型并導(dǎo)入Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ中，單支耳模擬結(jié)果，雙支耳模擬結(jié)果，耳孔邊緣有應(yīng)力集中現(xiàn)象，均小于３０ＣｒＭｎＴｉ的屈服應(yīng)力１１７６ＭＰａ。在銷中亦有應(yīng)力集中，最大等效應(yīng)力為１３０１．１ＭＰａ，小于３０ＣｒＭｎＴｉ的局部承壓應(yīng)力１４１２ＭＰａ，因此接頭的設(shè)計(jì)是合理的。
4結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)如東灘涂風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際施工需要，提出了裝平臺(tái)方案，利用有限元軟件ＡＮＳＹＳ子結(jié)構(gòu)方法分別對(duì)吊裝平臺(tái)坐灘承壓工況和浮游工況進(jìn)行了整體仿真分析，采用ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ軟件分析了接頭的受力，考慮了接頭間隙、連接部件之間的接觸特性以及彈塑性影響，結(jié)果表明浮箱各主要構(gòu)件和接頭的受力均滿足強(qiáng)度要求，浮游工況時(shí)吊裝平臺(tái)的干舷滿足要求，因此總體設(shè)計(jì)是合理的。
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