新型塔架门式起重机整体结构有限元分析.pdfVIP

第34卷 第1期 武汉理工大学学报 ·信息与管理工程版 Vo1．34No．1 2012年2月 JOURNALOFWUT(INFORMATIONMANAGEMENTENGINEERING) Feb．2012 文章编号：1007—144X(2012)O1—0038一o4 文献标志码：A 新型塔架门式起重机整体结构有限元分析 刘祥伟 ，陈 昆，梅 杰 ，卢全国 (1．武汉理工大学 物流T程学院，湖北 武汉 430063；2．南昌工程学院机电学院，江西南昌330099) 摘 要：针对某新型塔架门式起重机，分析了其结构特点和工作状况，并运用通用有限元分析软件AN— SYS建立了起重机结构的有限元模型。通过施加合理的约束和载荷 ，对整机结构进行了强度、静态刚性的计 算校核，可为类似复杂结构的设计校核提供借鉴。 关键词：塔架门式起重机 ；有限元分析；APDL；结构强度 ；静态刚性 中图分类号：TH213．5 DOI：10．3963／j．issn．1007—144X．2012．O1．011 由于对某大桥中塔上部塔柱进行大节段安装 该起重机部分相关参数如下：额定起重量为 的需要，设计了一种新型的塔架门式起重机。塔 500t；跨度为42．8in；有效悬臂长度为 12in；起升 架门式起重机可利用塔腿顶升系统 自行升降，其 高度为200113。 安装及拆卸均比较方便。该起重机的特点是吊装 随着 吊装工程的进行，起升高度会不断增高。 质量大，吊装高度高，工况复杂，因而对吊装设备 为了保证塔腿的稳定性，在整个工作流程中，根据 结构的安全性能提出了较高的要求。为了保证设 对塔柱的吊装要求，在前伸距 1O．5in至后伸距 计的安全性 ，需要在传统设计的基础上用有限元 6113，额定起重量为5000kN；在前伸距 12～l0．5in 分析的方法对结构的各个工况进行模拟和仿真， 之间，额定起重量为2500kN。 并进行强度和静态刚性的校核 J。 1．2 计算工况及计算载荷 根据起重机的工作特点确定起重机的计算工 1 塔架门式起重机的结构特点和工况分析 况共37种，具体如表 1所示。 1．1 结构特点及基本参数 不同计算工况下的计算载荷不同。计算载荷 塔架门式起重机的整机结构如图1所示。其 除起重量外，还应考虑钢丝绳质量、结构 自重 (含 主结构由4个M900塔式起重机的塔腿作为支撑， 梯子平台)、小车 自重、立柱上辅助 吊机 自重及力 两片由端梁连接的主梁构成的起升小车运行平台 矩、机器房 自重、起升机构 自重、运行机构 白重、电 组合而成，是一台具有双向外伸臂的门式起重机。 器设备 自重、机房平台辅助吊机 自重及力矩等多 种载荷 J。 另外，由于起重机的高度变化大，必须考虑风 载荷的大小随起升高度变化的影响。根据起重机 设计规范相关规定，并结合起重机工作地风速统计 数据，取工作状态下最大风速V=17m／s，最大工作 风压为gⅡ=177