塔式起重机钢结构应力幅及应力幅谱系数的计算　.pdfVIP

维普资讯 设 十制 造 塔 式 起 重 机 钢 结 构 应 力 幅 及 应 力 幅 谱 系 数 的 计 算 孟宪颐 张 朋 内容摘要：本文介绍了塔式起重机钢结构安全寿命评估中的应力幅及应力幅谱系数的计算方法和过程。 关键词：塔式起重机 钢结构 应力幅 在对塔式起重机进行安全寿命评估中，要计算 [△ ]，[△r]，[△ ]，[△ ]，[△ ]——与上 其钢结构的疲劳强度 ，最大应力法和应力幅法是常 述各应力幅相对应的疲劳许用应力幅， 用的疲劳强度计算方法。按照 GB／]r13752—1992 ~VlPa。 《塔式起重机设计规范》规定，在计算结构疲劳强 对于塔机而言，钢结构主要是杆系结构 ，绝大 度时，应采用最大应力法，但也可采用应力幅法。 部分的疲劳计算点只是单向应力状态，即仅有拉 近年来的研究表明，在钢结构焊接部位，应力幅法 (压)应力或拉 (压)应力对钢结构使用寿命的影 比最大应力法更能反映结构疲劳的实际状态，因而 响显著大于其他应力。因而，此处可忽略其它应力 在各类起重机钢结构的疲劳强度计算中采用应力幅 的影响，只对拉 (压)应力进行疲劳计算。最大计 法的越来越多。采用应力幅法进行寿命评估时，必 算拉 (压)应力幅由式 (4)计算 ： 须知道所有疲劳危险点的应力幅值以及应力幅谱系 Aa=0．5(一 一 Tl1in) (4) 数。目前可采用有限元分析法获得所需数值 ，或更 式中的最大计算应力 一 是按 GB／T 13752— 简便地采用传统的计算公式，并通过实测验证后加 1992 塔《式起重机设计规范》中规定的载荷组合 以应用。本文介绍的就是采用后法对 TI0／80动 A所确定的疲劳计算点上的最大应力。 臂式塔式起重机进行安全寿命评估时，应力幅和应 2 塔机应力幅的计算 力幅谱系数的计算方法和过程。 TQ60／80是一种老式的动臂塔式起重机，有 1 应力幅法 高、中、低三种机型，每种机 型均可配备 15m、 根据 GB／T 13752--1992 《塔式起重机设计规 20m、25m及 30m长度 的吊臂，在不同的安装组 范》，采用应力幅法计算结构疲劳强度的公式如下： 合下，最大起重力矩可为 600、700或 800kN ·1TI。 △『 ≤『 [△ ] (1) 由于这种塔机的使用年限大部分已接近设计规范所 IArI≤ [Ar] (2) 规定的疲劳设计寿命极限范围，因而应对其安全寿 ( )+( )一AaxA△a~ 命作出评估，以确定其使用、检测和报废准则。 2．1 塔身弦杆应力幅计算 +l )≤1-1 (3) 本文定义塔机的一个作业循环为：塔机 吊臂在 某位置起吊重物，回转某一角度，卸载后再返回原 式中：Aa——最大计算拉 (压)应力幅， a； 位置的过程 。 Ar——最大计算剪切应力幅，MPa； 为便于计算 ，这里将塔机的一个作业循环分解 △ ，Aay——方 向与 X，y轴平行 的最大 为以下四个典型位置 ： 计算拉 (压)应力幅，1VIPa； a．空载时；b．加载后；C．带载回转至某一位 △ ——所在平面与x轴垂直，方向与 y轴 置；d．