球磨机的静力计算和抗震设计

对球磨机筒体以及内衬等结构都做了简化处理后，衬板重量按照等效密度的办法加到了筒体上。物料的重量也按照此办法加到了筒体下部的合理位置，所以筒体上部重量比筒体下部重量少1353吨。通过修改各部分的密度值，以达到球磨机中各部分零件重量都和实际重量相同。

球磨机的精力计算

因为静力计算在有限元软件Nastran中很容易实现，所以在反应谱计算之前先进行静力计算，以达到检验模型的目的。通过静力计算的变形形状，可以检验有限元模型是否合理。假设球磨机实际使用地点的地面重力加速度为29.8m/s 。球磨机最大变形量为2.68mm，并且该最大值出现在球磨机筒体底部。

球磨机整体变形量及变形形状与实际情况基本相符，可以说明该球磨机的有限元模型是合理的，可以进行下一步的反应谱分析。国内球磨机地震反应谱的选择：该大型球磨机是在河南红星机械制造，实际在澳大利亚矿山使用。所以对其生产地和使用地分别进行抗震反应分析，即分别按照中国抗震设计规范和澳大利亚抗震设计规范对其进行抗震分析。

国内球磨机抗震设计

球磨机工作在大型混凝土地基基础上，离地面大约10m的高度。所以对该大型球磨机使用建筑抗震设计规范进行抗震设计分析。一般情况下，在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用力、进行抗震验算，各方向的水平地震作用应由该方向抗震力构件承担。抗震设计规范中规定，对于8-9度时的大跨度和长悬臂梁结构及9度时的高层建筑，才计算竖向地震作用，所以对该球磨机结构只进行水平地震作用计算即可。根据《建筑抗震设计规范GB50011-2001》中的规定，对于各类建筑结构的抗震计算，应采用下列方法。

1）高度在40m以内、刚度和质量值沿高度分布比较均匀且以剪切变形为主的结构，还有近似等价于单质点体系的结构，均可采用底部剪力法等简化方法。

2）除了第一款所规定外的建筑结构，适合采用振型分解反应谱法计算。

3）对于特别不规则的建筑物、甲类建筑和规定采用时程分析的房屋建筑，应采用时程分析的方法进行计算，作为对多遇地震下的补充；另外对于计算结果可以取振型分解反应谱法计算结果与多条时程曲线计算结果平均值的较大值。

4）对于罕遇地震下的结构变形，应采用简化的弹塑性分析方法或者弹塑性时程分析方法。所以对于该大型球磨机以及地基基础采用振型分解反应谱法进行计算，以验证其抗震性能。建筑结构的地震影响系数应根据场地类别、抗震烈度、结构自振周期和设计地震分组以及阻尼比确定。