ＶｏＬ

２４，Ｎｏ．２，２００９

中

国造纸学报

Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｐｕｌｐ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ

７５

大型造纸机的基础动力设计

蒯行成

吴

吴

茆秋华

刘腾喜

（湖南大学力学与航卒航天学院，湖南长沙，４１００８２）

摘要：介绍了大型造纸机基础动力设计的步骤和振动系统模璎，蓐点描述了地基的模拟和荷载的处理。通过设计实例说明厂各步

骤的实施，最后通过实例比较强调了桩蕈设置的必要性并对其进行了讨论。

关键词：大型造纸机；基础动力设计；振动系统；有限无法

中图分类号：ＴＳ７３４；ＴＵ４３５

文献标识码：Ａ

文章编号：１０００—６８４２（２００９）０２—００７５・０５

大型造纸机通常采用框架式基础，包括地面

以卜的框架、地面以下的基础梁或板（即群桩的

承台）以及桩。沿纸机长度方向（纵向），通常隔

２０～３０

ｍ设置沉降缝，沉降缝将基础分为若干部

分，各部分的机器、基础（包括框架及桩）以及

地基构成了独立的振动系统。图１为典型部分的

示意图。

目前，国内引进了并仍将引进相当数量的先进大

型造纸机，而机器的基础是不能引进的，需根据场地

条件进行没计。基础设计中最主要的内容是动力设

计。如果设计不周，轻则不能保证纸张质量，重则极

易造成机器的损坏。因此，国外机器制造商对基础的

动力设计提出了严格的要求。如果基础设计由国内设

计人员承担，外商将对动力设计结果进行严格审查，

这也从一个方面证明了基础动力设计的莺要性。

基础动力设计的实质是系统的动力分析。根据笔

者已完成的几个项目看，基于静力分析的初步设计一

般很难满足机器基础的动力要求，常见的情况是初步

设计或是由于框架基础的柱截面尺寸偏小，或是基础

梁（或板）的底面积偏小以至于地基不能提供足够

的水平刚度，这两种情况都会导致系统的固有频率不

能满足设计要求；另一种情况是仅采用基础梁（或

板）而不设置桩基町以满足地摹静承载力要求，但

可能会使得地基竖向刚度小足而导致出现显著的摇摆

模态，对机器的振动极为不利。另一工程实例是某项

目存施１二中没有通知设计单位就将框架基础上部的一

根横向联系梁挪动了位置，机器运行中产生了较为强

烈的局部振动，导致轴承在半年之内损坏（按德国

厂家的声明，他们的轴承可用１２０年）。最后通过对

几种加同方案的动力分析对比，才确定了一种有效的

方案。如果没有动力分析手段，则很难判断哪种方案

有效。

根据动力设计的要求，应对上述的每一部分

（振动系统）建立包括机器、基础以及地基的分析模

型…。本文采用有限元软件ＡＮＳＹＳ建立这样的分析

模型，介绍动力分析中的基础理论和分析步骤，对动

力分析设计中的若干问题进行讨论。

１问题描述

１．１振动系统及荷载

图ｌ为造纸机典型部分及基础示意图。图中机架

材料为钢材；基础框架、基础梁或板（即群桩的承

台）和桩为钢筋混凝土材料。机器、基础以及地基

（包括桩和土）构成了振动系统，属于典型的土一结

构动力相互作用问题。

图１造纸机典型部分及基础示意图

收稿Ｒ期：２００８—１ｌ一１３（修改稿）

作者简介：蒯行成，男，１９５０年，Ｅ；博Ｊ：，教授；主要研究方向为计算同体力学与．【程结构分析。

Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｃｋｕａｉ＠１６３．ｒ３０ｍ

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