基于时变理论的附着式塔吊服役全周期本质安全研究

发布时间：2020-06-16 00:11

【摘要】：伴随着我国城镇化进程的不断推进,全国各地的建筑行业也在如火如荼的发展。附着式塔吊作为大型的起重运输设备,在建筑施工现场发挥着非常重要的作用。一方面,附着式塔吊具有起升重量大、作业面积广等优点,对提高施工效率、减轻劳动强度、降低建设成本、实现工程施工的机械化起着至关重要的作用,是高层建筑建设过程中不可或缺的大型起重运输设备。另一方面,附着式塔吊的服役时间长,整个服役周期包括:安装阶段、顶升阶段、使用阶段、拆卸阶段,并且各阶段操作工序繁琐、配合工种多、操作水平要求高、现场操作环境复杂等因素,导致附着式塔吊在整个服役阶段均呈现出高安全风险特征。一旦附着式塔吊发生事故,极易导致群死群伤,进而带来巨大的人力物力损失和不良的社会影响。传统安全理念表现为对事故的被动接受,本质安全的理念则表现为主动预防。本文从塔吊各阶段基本结构出发,对塔吊本质安全进行研究,找出影响塔吊各阶段安全的关键环节,便可采取相应手段进行管控,从而达到防塔吊安全隐患于未然的目的。在整个服役周期中,附着式塔吊需适时改变自身结构形态(安装、顶升加节、安装附着装置等)以满足施工现场的生产需求,是一种典型的时变结构。因此,本研究基于时变结构理论的观点,并通过SAP2000有限元分析软件,建立了附着式塔吊各阶段的力学分析模型。通过模型分析得出了各阶段影响附着式塔吊其整体安全的关键受力节点,并利用力学方法对这些关键受力环节进行了深入的分析,研究了这些关键受力环节中的构件在起重臂回转角度、起重重量等因素影响下的内力变化规律。建立了安装拆卸阶段抗倾覆稳定性计算模型,顶升作业阶段顶升横梁耳轴内力计算模型与顶升作业阶段平衡模型,塔吊中销轴-耳板联接节点的内力计算模型,以上模型能够根据塔吊在不同阶段的力学参数快速计算出内力,并能有效地服务于附着式塔吊整体安全评估。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU714
【图文】：

塔吊各组成结构

图 2-2 塔吊使用过程中上部倒塌 图 2-3 标准节断裂2018 年 4 月 16 日 12 时左右，位于宜宾县柏溪镇滨江路的一处施工现场，塔时发生塔吊整体倾覆事故，导致 1 人死亡 1 人受重伤。该事故发生在塔吊安，此时平衡臂安装完成，起重臂尚未安装，由于平衡臂一端重力引起的不平距过大，远远超出基础节与基础相连的地脚螺栓承受极限，从而导致塔吊整

【参考文献】

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本文编号：2715211