[发明专利]一种煤矿立井井筒装备的力学计算方法

权利要求书

1.一种煤矿立井井筒装备的力学计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，根据井筒装备模型分析罐道、罐道梁、井壁之间的连接方式；

步骤2，设置装备空间结构特征；

步骤3，设置位移边界条件；

步骤4，设置节点约束条件；

步骤5，根据步骤1-步骤4，建立立井井筒装备钢结构有限元力学模型；

步骤6，根据立井井筒装备钢结构有限元力学模型进行荷载计算、钢结构受力计算、装备构件的力学可靠性计算。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿立井井筒装备的力学计算方法，其特征在于，步骤2中，装备空间结构特征包括罐道梁与井壁、罐道梁与罐道梁、罐道梁与罐道之间均为铰接，构件之间集中力作用点均视为节点，其中相邻节点之间的构件为单元。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿立井井筒装备的力学计算方法，其特征在于，所述井筒装备构件包括管子梁、罐道梁、罐道、管路和梯子间。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿立井井筒装备的力学计算方法，其特征在于，步骤3中，位移边界条件设置如下：

当井壁与罐道梁的连接方式为梁窝方式，则对应边界单元的边界节点位移设为0；

当井壁与罐道梁的连接方式为托架方式，则对应边界单元的边界节点线位移设为0。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿立井井筒装备的力学计算方法，其特征在于，所述边界节点位移包括线位移和点位移。

6.根据权利要求4所述的一种煤矿立井井筒装备的力学计算方法，其特征在于，所述罐道梁与井壁的连接约束位移，连接方式为铰接；罐道接头的连接方式为铰接；罐道与罐道梁连接处位移连续设置。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿立井井筒装备的力学计算方法，其特征在于，步骤4中，节点约束条件设置为：

罐道和罐道梁只约束位移，而不约束转角；

支撑梁和副支撑梁与井壁的连接处只约束位移，而不约束转角；

罐道和罐道梁的连接采用节点束缚的形式，节点束缚的处理也只传递位移而不传递转角；罐道与罐道的连接处是同一个节点。

8.根据权利要求1所述的一种煤矿立井井筒装备的力学计算方法，其特征在于，步骤5中，立井井筒装备钢结构有限元力学模型具体如下：

步骤51，钢结构节点载荷计算；

步骤52，根据立井井筒装备内节点及单元的空间约束关系和拓扑关系进行钢结构整体受力计算；

步骤53，力学可靠性计算。