现代结构检测鉴定技术与力学计算分析在我国大型水压机厂房550t天车升级改造中的应用

-- 973计划项目简介

在我国经济高速发展、西部大开发过程中，大规模的基础设施建设、庞大的资源需求和复杂恶劣的地质环境之间的矛盾日益突出，由此导致的滑坡、崩塌和泥石流等工程地质灾害，给人民生命、国家财产造成重大的损失，对社会安定与和谐发展带来严重影响。大量的事实表明：现有的工程设计、灾害评估与预测方法还远不能满足我国防治工程地质灾害的需求，对复杂地质体成灾机理、演化规律的认知还没有达到能够进行科学防灾的程度。因此，开展工程地质灾害的预测理论及数值分析方法研究将会对实现科学发展战略、构建和谐社会、建立科学的防灾体系发挥重要作用。

   最近，由中国科学院力学研究所李世海研究员为首席科学家的973项目“重大工程地质灾害的预测理论及数值分析方法研究”已由科中国第一重型机械集团公司(一重集团)是我国第一个五年计划期间建成的重型装备制造企业，始建于1954年，是由中央直接管理的涉及国家安全和国民经济命脉的53个国有重要骨干企业之一，是我国的重型装备铸锻造基地。

近年来，随着国家一些重大工程项目的启动，一重集团原有的12000t水压机已经不能满足电力、冶金、石化、船舶行业设备制造的特殊需要。因此，中国第一重型集团申请立项自行设计制造15000t水压机。该项目得到了的相关部委的高度重视，吴邦国委员长和温家宝总理等党和国家领导人多次进行批复。15000t水压机于2006年12月30日试车成功，成为世界上公称压力最大、技术最先进的自由锻造水压机，对提升我国装备制造业水平，加快振兴重大装备制造业具有重大意义。

改造前的12000t水压机

为配套15000t水压机项目，原有的12000t水压机厂房结构及其300t天车已经不能满足要求，需要升级到550t。在天车改造中，厂房结构的承载能力将发生很大变化，而且现有厂房结构已经运行将近五十年，需要对其进行检测鉴定，并结合实际现状进行力学计算分析，进而对不满足550t天车的结构梁柱及吊车梁等结构给出分析结论和加固改造方案。

新研制的15000t水压机

我系基础力学实验中心在张小鹏主任的带领下，承揽该天车升级改造中的厂房结构检测鉴定及计算分析项目。该项目采用先进的超声波探测仪、激光全站仪、电子全能试验机等测量设备和技术，对现有结构进行细致缜密的检测诊断；建立当前 厂房承重结构的力学分析模型，对天车升级至550t后的工作状态进行力学计算分析和数值仿真；结合实际工程现状和施工的可操作性，在目前成熟工程加固方法中选取合理的加固改造方案；在加固完成后，对加固情况进行现场鉴定分析和评定。经过近一年的努力，目前厂房结构已经改造完毕，并且运行良好。该加固方案避免了厂房的推倒重建，为国家节省了大量的资金，缩短了生产周期，产生了巨大的经济和社会效益。

     此外，应用现代结构检测鉴定技术和力学计算分析，基础力学实验中心还先后承担了中国一重集团冶金分厂350t天车升级改造项目、重型装备分厂150t天车升级改造项目、电力装备分厂75t天车升级改造项目、大连核电分厂500t天车升级改造项目等10余项，总计厂房面积10万余平方米。目前，上述检测鉴定及其计算分析项目均已经完成，并投入生产运行，促进了中国一重集团的产能提高、效益增加和技术能力的提升。

近几年，我系基础力学实验中心发挥自身在结构检测、材料性能和力学计算等方面的优势，与大型工程实际密切结合，开发和研制了一批先进的试验装备，应用当前测量技术，解决了上百项船舶、航空、机械、交通、建筑等行业的重大工程问题，为相关工程建设提供了有力的技术支撑，为振兴东北老工业基地做出了一定的贡献。

基础力学实验中心
2009-11-15