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摘要：本文介绍了机械模块重心计算中管道载荷的计算方法及目的。根据简化计算方法在机械模块管道载荷计算中的应用，选取机械模块中一段ISO图进行举例分析计算，得出机械模块重心计算中将管道简化为简支梁的计算方法是可信的，从而为机械模块的重心计算提供指导意义。
关键字：机械模块重心计算；管道载荷；简支梁；简化
1.前言
机械模块的运输工况和吊装工况都需要进行重心计算，以此确定每个吊耳处的载荷及吊点位置，有利于降低模块化施工过程中易出现的施工风险和难度。
模块的重心计算一般有两种方法，其一是将模块分为若干个组件，分别计算出各个组件的重心位置及重量，然后叠加算出整个模块的重心[1]；其二是依据牛顿第三定律，算出来支座的反力，根据力矩平衡，计算出模块的重心。
2.机械模块重心计算中管道载荷计算方法及分析
计算机械模块重心时，需要管道专业提供管道的载荷（在1g加速度下产生的约束反力）。下面将要阐述机械模块中的管道载荷的计算方法及分析。
2.1 管道简化为简支梁的计算模型
为了计算出机械模块中管道支架处的载荷，本文假定把管道简化为支承于各管卡上的多段简支梁来进行分析计算，支撑点处载荷可以根据静定结构列平衡条件得出[2]。
模块在运输和吊装工况下，假定x，y，z三个方向分别给1g的加速度，由于管道以及管道上的附件有一定的自重，在管道中就分别产生3个方向的载荷，依据力与力矩平衡即可算出管道支撑处的载荷。
2.2 简化方法在实际简化过程中的应用及分析
（1）机械模块中管道经过简化后的多段简支梁并不是独立的，实际计算时应该考虑左右两端的简支梁对支架的共同影响，见公式1。
通过表1和表2对比，可以得出，简化为简支梁的计算结果相对于力学软件计算的结果偏大，且误差较小，简化计算的方法可信。
3 结论
本文通过将管道简化为多段简支梁的方法进行了管道载荷的分析计算，实例表明，该简化方法是可信的，可为机械模块的重心计算提供有效的载荷输入。由于本文中的简化方法较为简单，阀门重心对载荷计算的影响暂未考虑等因素，因此如何更准确的将管道简化为简支梁的分析计算还需要进一步讨论研究。
参考文献
[1] 左学兵 雷翔栋.山东海阳核电站大型结构模块吊装重心计算及配平[J]，施工技术,2012年：31.
[2] 文治国，结构力学，重庆：重庆大学出版社，2009年：37-40。
论文作者:刘桂林,江漪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签：载荷论文; 管道论文; 模块论文; 重心论文; 机械论文; 计算方法论文; 方法论文; 《基层建设》2018年第5期论文;