副標(biāo)題#e#   0引言
   
    液壓靜力壓樁機(jī)是實(shí)施靜力壓樁工法的關(guān)鍵施工設(shè)備。這種設(shè)備施工時(shí)具有無震動(dòng)、無噪聲、無油污飛濺、施工質(zhì)量好、使用費(fèi)用低、工作效率高、壓樁速度快、操作者勞動(dòng)強(qiáng)度低等特點(diǎn)，是環(huán)保型樁工機(jī)械。正因?yàn)橐簤红o力壓樁機(jī)具有以上特點(diǎn)，所以在現(xiàn)代建筑基礎(chǔ)施工領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。但由于液壓靜力壓樁機(jī)的工作條件不好，工況復(fù)雜，致使壓樁機(jī)的懸臂在工作中易發(fā)生嚴(yán)重變形或開裂，從而降低其使用壽命或因不能滿足工程施工的要求而影響施工。
   
    液壓靜力壓樁機(jī)懸臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，大多是利用材料力學(xué)知識(shí)來進(jìn)行強(qiáng)度分析，往往注重宏觀結(jié)構(gòu)和制造工藝等方面的要求，而忽略了其微觀特征。有限元分析方法是用有限個(gè)單元將連續(xù)體離散化，通過對(duì)有限個(gè)單元作分片插值求解各種力學(xué)、物理問題的一種數(shù)值分析方法。有限元法把連續(xù)體離散成有限個(gè)單元，每個(gè)單元的場(chǎng)函數(shù)是只包含有限個(gè)待定節(jié)點(diǎn)參量的簡(jiǎn)單場(chǎng)函數(shù)，這些單元場(chǎng)函數(shù)的集合就能近似代表整個(gè)連續(xù)體的場(chǎng)函數(shù)。根據(jù)能量方程或加權(quán)殘量方程可建立有限個(gè)待定參量的代數(shù)方程組，求解此離散方程組就得到有限元法的數(shù)值解門。故本文利用有限元分析方法，在短船懸空、長(zhǎng)船著地支撐時(shí)一對(duì)角線上的兩個(gè)支腿油缸支撐，另一對(duì)角線上的兩個(gè)支腿油缸懸空這一最不利工況下，對(duì)液壓靜力壓樁機(jī)懸臂進(jìn)行靜態(tài)分析，闡述液壓靜力壓樁機(jī)懸臂受力特征，分析懸臂變形或開裂的原因，探討懸臂的結(jié)構(gòu)優(yōu)化途徑
   
    1  ZYB600F型液壓靜力壓樁機(jī)基本結(jié)構(gòu)
   
    ZYB600F型液壓靜力壓樁機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由懸臂梁、配重、懸臂、機(jī)身、短船和長(zhǎng)船等組成。
   

    2懸臂受力分析及強(qiáng)度校核
   
    液壓靜力壓樁機(jī)在實(shí)際工作中，因地質(zhì)條件和路面情況等因素的不同，在短船懸空、長(zhǎng)船著地支撐時(shí)，可能出現(xiàn)一對(duì)角線上的兩個(gè)支腿油缸支撐，另一對(duì)角線上的兩個(gè)支腿油缸懸空的情況。由材料力學(xué)中的相關(guān)知識(shí)可知，在這種工況下，懸空的懸臂可簡(jiǎn)化為一懸臂梁.其受力情況如圖2所示。
   

    圖中:A-懸臂的外端點(diǎn);B-橫梁與懸臂接觸的幾何中心;Fb橫梁和配重在懸臂上的壓力;C-支腿油缸的支撐點(diǎn);Fc-支腿油缸的支撐反力;D-懸臂與機(jī)身的連接點(diǎn)，解除該點(diǎn)的約束，可用機(jī)身連接點(diǎn)對(duì)懸臂的約束反力Rd和Ma來代替;Mr-橫梁及配重對(duì)該懸臂產(chǎn)生的扭矩。
   
    根據(jù)液壓靜力壓樁機(jī)設(shè)計(jì)的資料及工作要求，現(xiàn)已知橫梁質(zhì)量mhl=8t，機(jī)身質(zhì)量mjs=80t，長(zhǎng)船質(zhì)量mcc=20t ,短船質(zhì)量mdc=24t，配重mpx=240t。我們利用材料力學(xué)知識(shí)對(duì)懸臂進(jìn)行分析與計(jì)算，可得:Rd=Fb=6.4*105(N);MD ≈154*107(Nmm);MT207.4*107 (Nmm)。
   
    根據(jù)受力特點(diǎn)和力學(xué)原理分析，可知其危險(xiǎn)截面可能在D處.而D截面的結(jié)構(gòu)尺寸及形狀如圖3所示。
   

    因此，在此工況下D截面處的正應(yīng)力小于許用值，因此是安全的。