【摘要】：塔式起重機(jī)是一種在工業(yè)和民用建筑中廣泛使用的起重設(shè)備。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中如存在疏忽,則會造成塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的不合理,嚴(yán)重的將成為其安全使用的隱患。現(xiàn)階段,諸多科研機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)廠家僅依靠類比法和傳統(tǒng)的方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度及穩(wěn)定性等方面的驗(yàn)算,沒有考慮載荷、結(jié)構(gòu)、材料等所含的不確定性因素,這給塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及正常使用帶來了許多不安全的影響因素。因此,對塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行研究尤為重要。 本文以QTZ100平頭式塔式起重機(jī)為研究對象,通過對塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)安全性的影響因素及受力進(jìn)行了分析,并在ANSYS里建立了有限元模型對QTZ100平頭式塔式起重機(jī)進(jìn)行了安全性研究,本文主要做了以下幾個(gè)方面的工作: (1)對影響塔式起重機(jī)安全性的各種因素進(jìn)行分析,且詳細(xì)分析了塔式起重機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮的問題; (2)對QTZ100平頭式塔式起重機(jī)在使用狀態(tài)下所受的各種載荷進(jìn)行分析,并運(yùn)用許用應(yīng)力法和極限載荷法兩種不同的計(jì)算方法進(jìn)行了各自的載荷組合; (3)根據(jù)平頭式塔式起重機(jī)關(guān)重結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)及受力特點(diǎn),為其建立力學(xué)分析模型,并給出各關(guān)重結(jié)構(gòu)件的計(jì)算分析過程,對結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度和穩(wěn)定性方面進(jìn)行了透徹地分析,確保塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的安全性; (4)建立了QTZ100平頭式塔式起重機(jī)的整機(jī)有限元模型,在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面對其進(jìn)行了線性和非線性計(jì)算分析比較,并在非線性分析過程中采用了極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,進(jìn)行載荷組合。同時(shí)由計(jì)算的結(jié)果對塔身進(jìn)行整體穩(wěn)定性和單肢穩(wěn)定性分析,確保塔身整體穩(wěn)定性要求; (5)將塔式起重機(jī)各部件之間的關(guān)重聯(lián)接件也作為結(jié)構(gòu)安全性研究的重要對象,對高強(qiáng)度螺栓、銷軸進(jìn)行力學(xué)分析及校核計(jì)算,在聯(lián)接方面來確保塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的安全性。 (6)對QTZ100平頭式塔式起重機(jī)塔身之間的高強(qiáng)度聯(lián)接螺栓建立有限元模型,計(jì)算了高強(qiáng)度聯(lián)接螺栓及聯(lián)接件的強(qiáng)度,從而消除了該塔式起重機(jī)在塔身聯(lián)接中存在的不安全性因素。 本文通過對QTZ100平頭式塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行研究,不僅豐富了塔式起重機(jī)關(guān)重件在強(qiáng)度及穩(wěn)定性方面的分析計(jì)算方法及相應(yīng)理論;還發(fā)現(xiàn)對于受載后產(chǎn)生過大變形的塔式起重機(jī)更適合采用極限狀態(tài)法對其進(jìn)行非線性分析,極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法較之傳統(tǒng)設(shè)計(jì)法更符合實(shí)際,更安全。
【圖文】：

湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文平衡的長度也是一個(gè)關(guān)重參數(shù)，太短則造成平衡重過重。使塔機(jī)的頂升負(fù)擔(dān)過大，以及找平衡位置難，這樣就增加了不安全性因素。太長則平衡臂的單肢穩(wěn)定性就為主要控制性能。如不夠則在使用過程中容易發(fā)生失穩(wěn)破壞（見圖 2.1），設(shè)計(jì)過強(qiáng)又造成了成本與重量的增加。

湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文3.1.1 許用應(yīng)力設(shè)計(jì)法長期以來，起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的均是許用應(yīng)力發(fā)。許用應(yīng)力法是將與設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)的影響因素視為一固定值，這一個(gè)固定值即為由經(jīng)驗(yàn)判定的安全系數(shù)。計(jì)算步驟為：首先計(jì)算由結(jié)構(gòu)所受的外載荷if ，，根據(jù)起升或運(yùn)動的特性來適當(dāng)乘以放大的動力系數(shù)φ，然后根據(jù)各工況進(jìn)行的載荷組合將他們進(jìn)行組合，得到作用在結(jié)構(gòu)上的計(jì)算載荷jF ，最后用jF 通過結(jié)構(gòu)力學(xué)等知識來算出結(jié)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件的內(nèi)力kS ，即由jF 來確定各構(gòu)件的載荷效應(yīng)kS 。其計(jì)算流程圖為：
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH213.3

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