GB/T 41680-2022 起重机 抗震设计通则.pdf

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标准编号:GB/T 41680-2022
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标准类别:国家标准
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GB/T 41680-2022 标准规范下载简介

GB/T 41680-2022 起重机 抗震设计通则.pdf简介:

GB/T 41680-2022《起重机 抗震设计通则》是中国的一项国家标准,它详细规定了起重机在抗震设计方面的基本要求、设计方法、试验验证和施工安装等方面的规定。该标准旨在提高起重机的抗震性能,保证在地震等自然灾害发生时,起重机能够安全稳定地运行,减少因地震导致的设备损坏和人员伤亡。

这部标准主要包括以下内容:

1. 起重机的选型:根据所在区域的地震烈度和起重机的工作特性,选择适合的抗震设计级别和抗震措施。

2. 结构设计:对起重机的结构件,如塔身、臂架、车架等,提出抗震设计的强度、刚度和动力特性的要求,以及抗震连接方式和抗震支撑结构的设计。

3. 电气和控制系统:规定了电气和控制系统的抗震设计要求,如电缆敷设、仪表保护和控制系统稳定性等。

4. 试验验证:明确了抗震性能的试验方法和验收标准,包括抗震性能的模拟试验和现场抗震性能测试。

5. 施工安装:指导施工人员按照抗震设计的要求进行安装,确保抗震性能的实现。

总的来说,GB/T 41680-2022是针对起重机抗震设计的重要规范,旨在提升我国起重机的抗震性能,满足在地震等极端条件下的使用安全。

GB/T 41680-2022 起重机 抗震设计通则.pdf部分内容预览:

本文件规定了起重机抗震设计的通用方法,适用于ISO8686(所有部分)定义的地震载荷的计算、 ISO20332定义的金属结构能力验证和ISO4306(所有部分)定义的机械部件和结构的计算。 本文件评估经受地震激励下的起重机动态反应行为—一起重机动态特性及其支承结构的函数。本 评估不仅考虑了地上工作的起重机位于区域和局部条件下的动态效应,同时,也考起重机的工作状态 和地震对起重机造成的危害。 本文件仅适用于应力在ISO20332规定的弹性范围内的正常使用极限状态(SLS)。 本文件不适用于包括塑性变形在内的能力验证。若起重机供应商和用户之间有协议允许时,可参 考其他相关标准或文献。

本文件没有需要界定的术语和定义。

GBT 7144-2016标准下载下列符号适用于本文件。 主要符号见表1。

地震反应分析方法主要有三种: 一地震系数修正法; 最大反应谱法; 一时程分析法。 在地震系数修正法中,采用地震系数和起重机质量的乘积来模拟准静态地震力的作用。该地震系 数综合考虑了三个主要正交方向上(一个竖向和二个水平)的起重机位置、地震特征、起重机的基本动态 特性(例如自振频率/周期和阻尼特征)。 该方法简单易行(见第5章),是本文件的基础。它的计算过程是作为设计迭代过程的一部分执行 的,该过程见附录A的流程图。 最大反应谱法(见第6章和附录B)是另外一种地震反应分析方法,应用于以下场合: 一需要更精确的起重机地震反应,采用地震系数修正法已无法满足要求; 在经济上可接受大量计算资源的需求。 最大反应谱法仅应用于线性系统和存在非线性但非线性可以忽略的系统。 在最大反应谱法中,首先计算出起重机的自振频率、周期和相关振型,然后利用最大反应加速度及 所计算的起重机的振型、频率和质量分布等条件,对起重机结构的选定振动模态进行地震力和起重机反 应计算。最大反应加速度从最大反应谱中选择,它考虑了起重机所处位置的地震特征和起重机结构阻 尼特征。 时程分析法是地震反应分析的第三种可用方法。应用于以下条件: 可接受起重机的精确地震反应(见附录C); 一 如果存在非线性(由于材料特性如塑性变形、应力,或动态非线性如间隙、摩擦、车轮脱离轨道 或绳索松弛等),需要考虑;

GB/T416802022

可接受高成本计算需求。 在时程分析法中,地震反应的计算是通过数值分步积分法即时求解起重机结构的运动方程和 为地面激励,并选取起重机工作场地的地震条件。

5采用地震系数修正法进行抗震设计

在这种方法中,作用于起重机上的地震力和加速度是用水平和竖向地震设计系数(K和Kv)来计 算的。对于高风险起重机,给定一个高危险度系数(.),该高危险度系数比单位值大,具体数值见第 7意

5.2水平地震设计系数(K,)的计算

水平地震设计系数(K)的计算公式见公式(1): KH=AbgXβ2Xβ3Xfeon=AXβ3Xfcon (1) 式中: 规准化基本加速度(见5.2.2); 规准化地面加速度; β2—地基放大系数(见5.2.3); β3—加速度反应系数(见5.2.4); fcon—转换系数,当转换系数f=0.16时,相当于475年的回归期(见5.2.2)转换为抗震起重 机正常使用极限状态(SLS)工作72年。 除非另有规定,规准化加速度(Ab和A)的方向是任意的。此时,加速度应施加到能产生最大影 的方向。 附录D给出了基本加速度与麦式震级、里氏震级之间的关系。

5.2.2确定规准化基本加速度(A,)

Abg=ag/gXfred

式中: a 最大水平基本加速度,单位为米每二次方秒(m/s); g 重力加速度,单位为米每二次方秒(m/s); fre——重现系数,取决于递归区间R;设计起重机时通常选择设计地震,该地震可在100年~ 475年间重现(R=100~475)。 当R=475时,free=1.0,这是默认值; 当R=100时,fre=0.5,仅用于在不同地点临时使用的起重机。 对于不同国家需要考虑区域地震损坏的历程和区域地震活动性。 通常,加速度(Ag和Ag)是基于475年的重现期(free=1.0)。 注:475年是可利用的地震数据中为大多数人所接受的重现期。

5.2.3确定地基放大系数(B,)

地基放大系数表示土壤表面对地震激励的烈度和频率的影响。这种影响的原理如图1所示。

地基放大系数表示土壤表面对地震激励的烈度和频率的影响。这种影响的原理如图1所示。

1 地震对地表的影响(记录地震图),在本文件中用A表示; 2 岩石; 软至中等硬度地面; 坚硬地面; 规准化基本加速度(A)(与地震基岩有关)。

图1地基放大系数(B2)图示

表2给出了以函数s,3来进行划分的地基分类,s,3o表示30m土层表面的平均剪切波速。起重机 所在工作位置的地基所对应的地基放大系数(β2)应符合表2的规定

5.2.4确定加速度反应系数(B3)

加速度反应系数(β3)的值,应根据以下方面确定: 在适当的情况下考虑起重机支撑结构的动态特性; 在所考虑方向上,起重机最重要的频率和周期; 相同振型的阻尼比; 起重机所在位置的地基类别。

起重机最重要的振型是从自振周期和频率中选择的,该自振周期和频率可由公认的方法测量! 确定。 A

5.2.4.2基本加速度反应系数(B)

β:是阻尼比为0.025的起重机结构的基本加速度反应系数。 其值是通过与起重 别相关的函数而获得,如图2所示

L 30 20 10 5 1 0. 5 0.3 0. 2 0.1X2 .555

图2系数β(关于起重机自振 机所在位置的地基类别的函数

5.2.4.3阻尼修正系数(m)

公式(3)中的阻尼修正系数(n)应根据起重机结构阻尼比(r)的值来定义,如表3所示。

公式(3)中的阻尼修正系数(n)应根据起重机结构阻尼比()的值来定义,如表3所示。

5.2.4.4反应放大系数(8)

对于沿轨道运行起重机 设在地面上时,应取81。 当轨道铺设在支撑结构(例如建筑物、桥、码头)上时,8的值可根据公式(4)确定

5.3竖向地蔗设计系数(K)的计算

竖向影响系数,在本文件中应设为0.5(见附录E); K—水平地震设计系数,见5.2.1中的公式(1)

5.4地震设计载荷的计算

5.4.1地震加速度的计算

...............5

最大水平和竖向地震加速度(a:和av)应根据水平和竖向地震设计系数(K:和Kv)DB32/T 4025-2021标准下载,按公式 公式(7)计算:

aH=KHXg ay=KvXg

水平地震设计力(Fε)和竖向地震设计力(Fv)应作用于起重机结构每个部件或构件,应使用公式 (8)和公式(9)计算:

水平地震设计力(F)和竖向地震设计力(Fv)应作用于起重机结构每个部件或构件,应使用公式 (8)和公式(9)计算:

mc所考虑的起重机构件或部件的质量。 起升载荷所受的地震力由Frv和FrH给出,分别用于竖向和水平方向。当水平地震力可忽略不计 时,只需要考虑竖向方向地震力。FRH和Frv分别按公式(10)和公式(11)计算: FRH=KXXXWR或FRH=aHXXXmR ·(10) FRV=KvXXXWR或FRV=avXXXmR ·(11)

表5起升载荷的地震影响系数(X)

T∕CCIAT 0021-2020 智慧工地全景成像测量标准6.2总地慧反应(TSR)的计算过程

7地麓和非地震作用的组合

关于静强度的验证和弹性稳定性的验证,在7.2和7.3中分别给出了将地震载荷和其他非地震载荷 作用相结合的两种方法,其中7.2为本文件的首选方法。 7.4给出了起重机的整体稳定性验证,

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