【摘要】： 塔式起重機(以下簡稱塔機)是建筑施工中必不可少的設(shè)備,也是施工企業(yè)裝備水平的標志之一。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)的增多,塔機滿載率加大,工作繁忙程度加重,塔機在使用過程中出現(xiàn)的倒塌、斷臂等事故現(xiàn)象也日益嚴重。據(jù)不完全統(tǒng)計,造成事故發(fā)生的原因有相當部分是由于塔機的鋼結(jié)構(gòu)存在缺陷并工作年限已長所致,而由此引發(fā)鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞。在我國,各建筑施工單位使用的塔機中有相當數(shù)量是二十世紀六十、七十年代設(shè)計、生產(chǎn)的,這些塔機本應(yīng)屬于淘汰,但由于種種原因目前還在使用中。隨著使用時間的延長,塔機必然存在安全隱患,由此可以引發(fā)嚴重的安全事故。為保證施工的安全和生產(chǎn)的順利進行,必須對這部分塔機進行疲勞壽命估算。疲勞壽命估算也因此成為工程界最為關(guān)注的課題之一。本文就是在這樣的背景下,研究了在役塔機剩余壽命的綜合預(yù)測。 本文以QTZ40塔機為研究對象,提出了一種基于ANSYS有限元分析和MSC/FATIGUE疲勞分析相結(jié)合的方法對在役塔機的剩余壽命進行綜合預(yù)測。該方法又通過了孟憲頤等人提出的一種根據(jù)《塔式起重機設(shè)計規(guī)范》進行反推的反推法的驗證。采用本文提出的方法,能夠有效地預(yù)測某在役塔機的剩余壽命。該方法的提出,能為合理、安全地使用塔機以及制定塔機檢測相關(guān)規(guī)則提供參考。本論文主要開展了以下研究工作: 1)確定塔機疲勞分析方法。通過對疲勞理論知識的研究,結(jié)合塔機的實際工作情況,得出塔機的疲勞類型屬于高周疲勞。通過查閱大量相關(guān)文獻得出估算高周疲勞壽命應(yīng)采用名義應(yīng)力法。 2)建立有限元模型。研究了有限單元法的基本理論,提出了對塔機進行有限元模型的簡化原則和處理方法。采用ANSYS有限元分析軟件,建立了由南京昊中建筑設(shè)備租賃有限公司提供的型號為QTZ40塔機的有限元模型。 3)塔機力學分析。以塔機起重臂上每一跨點作用的額定載荷為一個工況,用ANSYS軟件計算在每一個工況的力作用下結(jié)構(gòu)所承受的靜應(yīng)力值,為以后的疲勞分析做準備。 4)確定載荷時間歷程。對在南京市麒麟鎮(zhèn)麒麟門百勝清城4樓施工的塔機的工作情況進行為期10天的現(xiàn)場觀測并作記錄。通過對數(shù)據(jù)分析處理得到小車一天內(nèi)在
【學位授予單位】：南京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TH213.3
【圖文】：

碩士學位論文/11= ∑==niiiD nN達到極限值W ，試樣發(fā)生疲勞破壞。水平下循環(huán)次數(shù)；水平下疲勞壽命。定：①任一給定的應(yīng)力水平下，每一次的載荷歷程無關(guān)；③加載順序的變化不作用下線性累積損傷規(guī)律示意圖。橫坐應(yīng)力循環(huán)比22Nn。

圖 2-2 雙線性累積損傷規(guī)律示意圖Fig.2-2 Double liner damage rule to cumulative fatigue在于：①將疲勞損傷過程中的兩個不同階段分開影響；②保持了形式簡單、應(yīng)用方便的長處。積損傷理論累積損傷理論認為，疲勞損傷是裂紋的累積與聯(lián)合，它與損傷載情況下的 Corten-Dolan 公式為∑= =kiiifNN111σσλ交變應(yīng)力作用下直到破壞的總循環(huán)數(shù)；1N 為最1σ 為多級交變應(yīng)力中的最大交變應(yīng)力；iσ 為第

注：第 1 節(jié)標準節(jié)的材料為 16Mn.腹桿 φ45×4（側(cè)）φ36×3（水平） Q235上弦桿 φ76×7 Q235臂節(jié) 3下弦桿 ∠ 69×69×6(角鋼拼方) Q235腹桿 φ45×4（側(cè)）φ36×3（水平） Q235上弦桿 φ76×7 Q235臂節(jié) 4-6下弦桿 ∠ 69×69×6(角鋼拼方) Q235腹桿 φ42×3（側(cè)）φ36×3（水平） Q235上弦桿 φ76×7 Q235下弦桿 ∠ 62×62×6(角鋼拼方) Q235起重臂臂節(jié) 7-8腹桿 φ36×3（側(cè)）φ36×3（水平） Q235主弦桿 ［250×80×9 Q235平衡臂腹桿 φ50×4 Q235主弦桿 ∠ 80×80×8（拼方） Q235塔頂腹桿 φ50×4 Q235主弦桿 ∠ 140×140×14 Q235塔身和司機室腹桿 ∠ 75×75×6 Q235起重臂拉桿 φ40 Q235平衡臂拉桿 φ36 Q235

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