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HLS270型搅拌楼主楼框架的有限元分析

曾斌祥

三一重工股份有限公司

摘要｜主楼框架是混凝土搅拌楼的关键设备，内部布置了生产混凝土的搅拌、计量、储料等系统，所以其结构的强度、

刚度、动力学性能将直接影响整个搅拌楼的正常运行。利用Hypermesh软件对主楼框架建立有限元模型，通过分析主

楼框架在极限综合载荷工况下的应力、应变和模态，验证结构强度，评估在搅拌激振力作用下的共振风险，为后续的结

构设计提供参考和指导。

关键词：搅拌楼；有限元；模态

随着混凝土市场的持续增长，客户对混凝土生产设

备的效率越来越关注。混凝土搅拌楼通过改变工艺流程，1主楼框架有限元模型的建立

较大地提高了生产效率。1.1主楼框架模型的简化

搅拌楼主要由主楼框架、骨料仓、粉罐、斜皮带和骨HLS270型搅拌楼主楼框架的示意图如图1所示。

料上料系统等组成。主楼框架主要安装骨料仓、搅拌主机骨料仓（分为4仓或6仓）装配在主楼框架（包含卸

和计量系统。生产混凝土的主要工艺流程：通过水平皮料层、搅拌层、计量层）上方，用于储存骨料（砂、石），其满

带、斜皮带将砂石料场的骨料输送至骨料仓中暂存，然后载为600t；粉料、骨料、水、外加剂计量系统放置在计量

将骨料、水、外加剂和粉料(水泥、粉煤灰、矿粉等)按一定层；搅拌主机放置在搅拌层上方，下方装配卸料斗。

配比计量完成后投入到搅拌主机搅拌，匀质性达标后再建模过程中，可以在不影响分析精度的要求下对模

通过卸料斗以成品混凝土卸出。主楼框架是混凝土搅拌型进行简化：

楼的关键设备，重量占比较大，约占整个设备重量的（1）主楼框架的平台、立柱、斜撑主要是由螺栓连接

40%，并且其承受的载荷较大、较复杂，所以其结构的强而成，在分析建模时将这些连接作为梁单元处理；平台、

度、刚度等力学性能将直接影响整个搅拌楼的正常运行，立柱、斜撑内部结构大多采用焊接方式连接，在分析时将

需要重点关注。本文利用Hypermesh软件对HLS270型主这些连接作为刚性连接处理。

楼框架进行分析研究。（2）主楼框架的附属件（如楼梯、走台、花纹钢板等）

作者简介：曾斌祥（1986一），男，湖南长沙人，工程师，硕士，研究方向：混凝土搅拌站（楼）。

92工程机械2023·7

工程私械

第54卷|第7期

总第597期

6

3

2

1

图2

主楼有限元模型

材料特性

表1

弹性模量/密度/屈服极限/

材料牌号泊松比

Pa(kg/m²)MPa

1.卸料层2.搅拌主机安装位置3.搅拌层4.计量层

5.