ST80-160型附著塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、塔機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)部分是由眾多梁桿單元組成的復(fù)雜空間超定靜結(jié)構(gòu)，手工計(jì)算難以保證計(jì)算的精度與準(zhǔn)確性。本文將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)有限元分析結(jié)合起來，完成了對(duì)ST80-160型塔機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算分析。
　　根據(jù)用戶特殊需要并結(jié)合具體的工作環(huán)境，參照比較了國(guó)內(nèi)外多種機(jī)型確定了整機(jī)方案和結(jié)構(gòu)布置形式，確定了塔機(jī)的整體結(jié)構(gòu)形式。利用實(shí)腹等效方法，根據(jù)應(yīng)力準(zhǔn)則、強(qiáng)度條件對(duì)各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。為適應(yīng)高層建筑的需要，基于穩(wěn)定性原理利用有限元法確定了塔機(jī)合

2、理附著間距與最大外伸高度。
　　對(duì)塔機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元靜力學(xué)與動(dòng)態(tài)分析一直是塔機(jī)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，本文利用有限元法計(jì)算了整機(jī)結(jié)構(gòu)滿足靜力學(xué)要求，并且針對(duì)SAP84有限元建模過程對(duì)塔機(jī)結(jié)構(gòu)等效關(guān)鍵技術(shù)和載荷處理進(jìn)行了討論。在對(duì)整機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性分析中充分利用了計(jì)算機(jī)有限元計(jì)算準(zhǔn)確與高效的優(yōu)勢(shì)建立有限元模型，在計(jì)算中計(jì)及了二階效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有限元模型的影響，使計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確。由于本課題塔機(jī)屬于大型噸位塔機(jī)，動(dòng)態(tài)特性不容忽視，本文利用有

3、限元分析對(duì)塔機(jī)進(jìn)行模態(tài)分析與回轉(zhuǎn)工況下動(dòng)力響應(yīng)分析，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的塔機(jī)動(dòng)態(tài)特性滿足要求。
　　吊臂是影響起重機(jī)起重性能的關(guān)鍵部件，其合理的設(shè)計(jì)對(duì)于一臺(tái)塔機(jī)有著重要的作用，國(guó)內(nèi)缺少相對(duì)成熟的初始設(shè)計(jì)方法。本文通過拉格朗日乘子法對(duì)塔機(jī)吊臂橫截面尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，推導(dǎo)出以應(yīng)力、變形作為約束條件的截面參數(shù)公式，使塔機(jī)設(shè)計(jì)者在初始階段能夠計(jì)算出較優(yōu)的截面尺寸，減少了初始設(shè)計(jì)者在確定結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)試算的工作量。基于這個(gè)優(yōu)化結(jié)果，對(duì)吊臂截面參數(shù)的