郭政东

(中铁十八局集团第二工程有限公司，河北 唐山 064000)

0 引言

混凝土搅拌站安全性、可靠性及经济性越来越受到重视[1]，搅拌站主楼质量在整机质量中的占比较大，约为 45%，承载相对较大，受力复杂，易发生应力集中现象[2]，需重点关注。赵顺[3]和张伟超[4]基于静态、动态性能及可靠性对搅拌站主楼设计进行了分析；高虎[5]利用ANSYS软件对搅拌站机械结构进行了分析，并根据分析结果对结构进行了优化；吴庆勇等[6]在对搅拌站支腿结构进行仿真分析的基础上，针对薄弱点进行了设计改进；刘鹏等[7]、罗刚等[8]、钟祺等[9]利用有限元方法对排桩支护、通风系统、桥梁等进行了设计优化，取得较好的效果。

本文针对某混凝土搅拌站主楼支腿局部失效开裂问题及结构轻量化优化设计需求，利用ABAQUS软件进行强度计算和约束状态下的模态分析，研究主楼及关键连接件在极限荷载工况下的受力状态，评估主楼在搅拌动态激振力作用下的共振风险。在此基础上对主楼开展优化设计，提出结构优化方案，解决了支腿开裂问题，并实现了结构轻量化目标，主楼可靠性和经济性得到提升。

1 主楼概况

某搅拌站主楼框架为钢结构，自上而下分别为计量层、楼梯及护栏、搅拌层、支腿，如图1所示，其中，计量层是支撑水泥、掺合料、液体添加剂和水计量系统及过渡料仓的楼层，楼梯及护栏是计量层与搅拌层的通道，搅拌层是支撑搅拌主机和相关机构的楼层，主楼及设备由底部支腿支撑。……