塔式起重机载荷偏斜的研究

塔式起重机(以下简称塔机)吊载时发生载荷偏斜是塔机工作的典型危险状态。本文根据吊载载荷偏斜特点建立了塔机偏斜的状态模型,借助模型得到了偏斜角度与塔身顶端位移和塔身拉应力的对应关系。     

基于图谱特征的塔式起重机塔身损伤判断方法研究

提出了一种塔身损伤状态和损伤程度的判断方法,将获得的塔机塔身不同状态下的顶端轨迹数据进行归一化处理,利用Matlab的Cftool功能将归一化后的图谱模型,基于时间序列进行3次正弦和函数拟合。通过对不同状态下拟合参数的综合比较,找到了参数中体现塔身不同状态的敏感特征量,构造出塔身损伤判断方法,进而实现对塔身状态的快速检测。     

不同参数对塔机吊重摆角和塔身结构振动的影响

针对塔机结构振动特性的研究虽然已取得了丰硕的成果,但是很多文献把塔机结构当作刚性结构来研究,或者未考虑塔机的加速度对吊重摆角的影响,针对塔机在提升与回转耦合运动下结构振动和空间摆角特性研究的文献则更少。针对塔式起重机的非线性运动易引起结构振动的问题,为了探究其运动规律,在塔式起重机提升与回转耦合运动下,对塔机结构的振动特性进行了理论推导和仿真研究。首先,采用运行特性、物理关系和梁挠度理论,提出了一种塔式起重机位移模型(从加速到恒速再到减速);然后,根据拉格朗日和空气阻力理论,推导了塔式起重机的动力学模型;最后,根据实际塔式起重机的结构和运动特点,设计了实验塔机,利用实验塔机搭建了测试平台,通过吊重的空间摆角实验过程验证了耦合运动模型的有效性,研究了不同的提升加速度、回转加速度和初始摆动角度对非线性耦合运动下吊重的空间摆角和塔身振动的影响。研究结果表明：回转加速度对塔身结构振动和空间摆角有显著影响;提升加速度对塔身结构振动和空间摆角的影响很小;当提升加速度为0.01 m/s²时,摆角θ有最小值;当任意初始角度不小于0.2 rad时,初始角度对塔身结构和摆角振动影响较...     

风载荷对动臂塔式起重机静力学的影响分析

应用有限元方法分析了工作状态下和非工作状态下风载荷对动臂塔式起重机静力学的影响,确立了不同风向时动臂塔机最大应力位置。将两种风载荷分别施加于动臂塔机,得出了起重臂最大应力、塔身最大应力和关键节点位移随起重臂仰角的变化曲线。结果表明:起重臂在水平面内的投影与塔身截面对角线重合时,动臂塔机应力最大;平行于起重臂方向的风载荷对动臂塔机的影响大于垂直于起重臂方向的风载荷;塔机不工作时,应将起重臂处于顺风方向,以降低塔身最大应力。     

两起塔式起重机倒塔事故及其思考

自升式塔式起重机(以下简称塔机)由于塔身顶升接高具有自顶升功能,使安装、拆卸工作简洁方便,费用低廉,因此塔机在建筑、建设工程中和装备安装施工工程中得到广泛使用。塔机顶升工况是一个具有潜在危险性的安装工况,稍有不慎,很容易造成整机倒塔,导致塔机损毁或人员伤亡事故。以下通过对两起塔机倒塔事故分析,提出关于规避类似事故风险的几点思考。1事故基本情况1.1案例1某建筑工程有限公司在一民宅建筑工地上使用的1台QTZ40型(固定式)塔机,在基础上安装成低架状态后,接着实施塔身顶升作业。当将顶升套架和塔机上部结构件顶离上节塔身至30…     

子结构综合法在软附着塔式起重机模态分析中的应用

将塔式起重机分为塔身和臂架系统2个子结构。塔身子结构采用格构式压弯结构模型,用传递矩阵法计算塔身振型函数和内力函数。对臂架系统子结构采用离散集中质量模型。根据塔身和臂架子结构的固有频率共性,利用这2个子结构结合部的动力协调条件,建立塔式起重机动力学模型并导出频率方程。这种子结构综合法可用于软附着塔机的模态分析和附着系统设计。     

基于有限元法的柔性附着塔式起重机结构性能研究

柔性附着塔式起重机常用于热电厂冷却塔等特殊建筑的施工中。针对柔性附着塔式起重机,利用有限元法分析了附着层数对柔性附着塔机塔身强度及附着钢丝绳内力的影响;并在弹性范围内通过非线性大变形计算,得到柔性附着塔机附着钢丝绳刚度及附着钢丝绳预拉力对柔性附着塔机塔身强度、静刚度、动刚度的变化曲线;同时分析了柔性附着钢丝绳截面参数及预拉力对钢丝绳最大内力的影响关系变化曲线,为柔性附着塔机柔性附着参数的确定提供了设计依据。     

考虑弹性支承的塔机塔身临界载荷计算

塔式起重机的塔身、施工电梯、升降机的导轨架等压弯构件,在进行结构稳定验算时,需先确定其临界载荷。此类构件下端常置于地基或底架上。由于地基或底架均为弹性体,构件受力后将引起支承件的变形。因此在确定临界载荷时,应把支承条件视为弹性的。本文以支承在底架上的塔机塔身为例,分析具有弹性支承的塔身临界载荷计算法。     

基于非线性的塔式起重机结构性能研究

以某塔式起重机为研究对象,利用ANSYS软件对其进行静态分析,结果表明该塔机静强度及静刚度均满足设计要求。采用非线性有限元求解技术,考虑材料非线性以及几何非线性因素,同时塔身标准节间分别按半刚性和全刚性连接方式建立塔机模型进行对比分析。结果显示塔身连接方式对塔机强度和静刚度影响不大,最大偏差均在5%以内,随塔身高度增加,几何非线性因素对塔机的水平静位移影响逐渐增大,塔机处于最大独立高度时,线性解与非线性解计算偏差接近20%。由此得出:在计算塔机静刚度时,应考虑结构的几何非线性。     

塔式起重机整机风场模拟下的风载荷特性分析

在合理简化的基础上建立塔机整体结构的CFD模型,得到了不同风向角下塔机流场速度矢量、结构表面压力、风力系数和风载荷等参数特征。将依据设计规范计算的塔机不同结构的风载荷施加在其有限元模型上,得到了整机在不同风向角下的风载荷数值。以此计算结果与CFD数值模拟得到的平均风载荷值及变化规律进行对比分析,发现两者在不同风向角下风载荷数值非常相近,这表明文中提出的CFD数值模拟方法是准确有效的。进一步验证了设计规范仅考虑顺风向风载荷的准确性和塔机沿顺风向进行放置能有效抗风的正确性。对塔机流场特征进行分析,结果表明塔身及配重、转台结构对塔机整机的空气动力学特性影响占主导地位,对其结构进行优化和强化能实现塔机抗风性能的提升。