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传统的渠道铺砂为人工作业,成本高,又很难达到铺砂的均匀性和夯实度要求,严重影响施工质量。而铺砂机则能弥补这一缺陷,同时能显著提高作业效率。铺砂机整体采用桁架结构,桁架结构在建筑、工程的发展中有着广泛的应用,桁架结构最大的特点就是跨度范围很大,由于跨度大容易存在桁架变形及应力集中等问题,所以在对桁架整体设计时,对其进行结构优化,改善变形及应力显得至关重要。本文以某公司承建南水北调中线工程时所用的铺砂机桁架结构为研究对象,基于ANSYS建立桁架结构的有限元模型,通过实际载荷下原桁架变形量与有限元计算结果的对比,证明了模型的可靠性。在此基础上,分别选用工字钢、槽钢、圆钢和方钢四种主梁杆件,对铺砂机原所用的桁架结构进行刚度和强度校核,结果表明,方钢更适用于本桁架结构。本文对原有桁架结构在铺砂和夯实工况下进行了力学分析,结果表明,在桁架中部变形量和应力过大,在实际工作中存在安全隐患。针对该问题,本文选用四种不同中间高度的桁架结构进行优化分析,结果标明,中间高度为1500mm的桁架结构的变形量和应力值最小。为进一步考量该桁架是否有进一步简化的可能,本文选用三种不同横截面弦杆的桁架结构进行优化分析,结果标明,横截面积为100×60mm~2,厚度为4mm的方钢弦杆为变形量和应力值最小。