以传统大型27000mm长的大跨越平台为例^[7]，对其进行方案设计分析。平台的结构和参数如下：平台长度为27000mm，宽度为880mm，总高度为4070mm，平台高1600mm，平台的主要结构见表2-1。整个平台共11组标准节，每组标准节均由两片护栏和配型底架通过等间距若干联接螺栓装配而成。底架由纵向杆和底部横杆及上部防滑花纹板焊接而成。所有标准节的长度均为2500mm。

根据实际工况，平台各杆件的材料采用Q235钢，标准节及底板的构件规格见表2-2。

表2-1 平台的主要结构

表2-2 标准节及底板的构件规格

根据分析，平台具有两种结构形式，之间的区别在于第一种结构的中间斜支撑底部设有焊接加强连接杆（见图2-8a）。加强连接杆采用40mm×40mm×2mm方管，平台两侧共加装加强连接杆70根，其中横杆42根，竖杆28根。第二种结构不设计中间斜支撑底部加强连接杆（见图2-8b）。

图2-8 平台结构图

根据GB 19155—2003及大跨度作业平台的实际工作情况，选择最危险工况（所有额定工作载荷作用在平台两个悬挂点的中间位置），同时由于高处作业施工具有一定危险性，参考GB 19155—2003，对大跨度平台在200%额定载荷工况下进行分析。建立平台的有限元模型如图2-9所示。

图2-9 平台有限元模型图

1—边立杆 2—上弦杆 3—斜撑 4—安装架 5—下弦杆 6—底部横杆

根据有限元分析得出分析结果，图2-10和图2-11为平台在不同工况或结构下的应力云图和变形云图。从图2-10a、图2-11a、图2-12a、图2-13a可以得出，两种结构在两种工况下平台的最大应力均出现在平台端部与安装架连接部分，这是由于平台重心和工作载荷均作用在平台中部，对两端吊点产生弯曲应力，是应力集中的结果。最大应力出现在2倍额定工作载荷结构平台上，其数值为196.973MPa，所选材料Q235的屈服强度许用值为235MPa，结构设计满足强度要求。从图2-10b、图2-11b、图2-12b、图2-13b可以得出两种结构在两种工况下平台的最大变形均出现在平台结构的中间部分，这符合平台的结构和载荷对平台作用的影响。最大变形量为33.748mm，根据GB19155—2003，此平台挠度的许用值为平台长度的1/300，即27000mm/300=90mm，结构设计满足刚度要求。(www.daowen.com)

从平台力学分析结果（表2-3）中可以得到护栏斜支撑低端带有加强连接杆的平台结构在两种受力情况下的应力和变形均大于没有加强连接杆的平台结构。由于结构跨度大所以设计中在平台中间护栏底部加设用于提高平台强度水平支撑，但通过有限元模型所得到的结果却是不带加强杆平台性能优于带加强杆平台，这样的结果与设计想法正好相反。

图2-10 带加强杆额定载荷平台的有限元分析结果

图2-11 带加强杆2倍载荷平台的有限元分析结果

图2-12 不带加强杆额定载荷平台的有限元分析结果

图2-13 不带加强杆2倍载荷平台的有限元分析结果

表2-3 平台力学分析结果

经分析可以得出：加强连接杆的添加导致平台整体质量增加，等于增大了平台的受力，因此平台的应力和变形均有不同程度的增加。