QTZ630型塔式起重机结构有限元分析及地震影响研究

发布时间：2020-09-27 11:33

　　塔式起重机是高层建筑施工中常用的特种设备,其设计合理性直接关系到人民生命财产的安全。目前,国内塔式起重机结构设计多以传统类比方法和静态性能计算为主,导致一些塔式起重机存在着结构自重大、构造不合理、动态性能差等问题。因此,采用更先进的计算分析方法,对塔式起重机静动态力学性能进行更精确的分析,为塔式起重机的合理设计提供科学依据,具有非常重要的意义。本论文采用ANSYS有限元分析软件,建立QTZ630型塔式起重机不同高度和附着条件下有限元分析模型,并对其静态特性进行了分析。结果表明,该机塔身最大应力远小于材料的许用应力,塔身安全余度较大;塔式起重机最大位移随着高度的增加而增大。在静态分析的基础上,对QTZ630独立状态两种高度下固有振动模态进行了分析。结果表明,独立状态两种高度塔式起重机的前8阶固有频率相同,主要变形都发生在起重臂或者平衡臂上;塔身的固有频率随着高度的增加而降低。为了研究地震对塔式起重机的影响,对QTZ630独立状态两种高度加载了地震载荷,进行了时程分析。结果表明,塔机顶点最大位移和支座最大反力的发生都有一定的滞后性;塔机顶点最大位移随着塔机高度的增加而增大。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH213.3
【部分图文】：

标准节,塔式起重机,单节,材料

图3.1QTZ630型塔式起重机塔式起重机QTZ630塔身单节标准节高度为2.5m，单节标准节重量为o.689t。独式的塔身的最大高度为36m，附着式的塔身最大高度为12Om。塔身标准节的主弦杆角钢，角钢的型号为艺16Omm、16Omm‘16mm，材料为Q235C;横腹杆为角艺75rnm、75nunx6rnm，材料为Q235C;斜腹杆为角钢艺90mmxgornm又smm，材料Q235C。平衡臂分为两节，两节的主梁都为工字钢1250~;腹杆都为角艺90mm‘90~‘smm，主梁和腹杆的材料都为Q235c。起重臂由8节标准节和1节尖组成，截面为等腰三角形。起重臂前6节的上弦杆都为钢管0108mm火smm，材料20钢;下弦杆都为12#槽钢，材料为Q235C;幅杆由钢管042mmx4mm，03smmx3.sm03Ommx3mm组成，材料都为20钢。起重臂7、8节和臂尖的上弦杆由钢管095mm义s组成，材料为20钢;下弦杆都为10号槽钢，材料为Q235C;幅杆由钢管030mmx3和钢管025~x3mm组成，材料都为20钢。拉索和附着杆都为杆件，材料都为Q235

有限元模型,位移分布,云图,应力分布图

为了节约篇幅，下面分别列出三种工况下的位移分布图和应力分布图。其m高度塔身下工况一的位移分布云图，图3.13为25m高度塔身下工况一图，图3.14为25m高度塔身下工况二的位移分布云图，图3.巧为25m高二的应力分布云图，图3.16为25m高度塔身下工况三的位移分布云图，

变化图,塔式起重机,顶点,方向

长安大学硕士学位论文.4.2塔式起重机的地震时程分析计算结果为了节约篇幅和便于对比，结果以图表的形式表示出来。其中图5.2为25m高度式起重机的顶点X方向位移时程变化图，图5.3为25m高度塔式起重机的顶点Y方位移时程变化图，图5.4为25m高度塔式起重机的支座X方向反力时程变化图，图为25m高度塔式起重机的支座Y方向反力时程变化图，图5.6为36m高度塔式起重的顶点X方向位移时程变化图，图5.7为36m高度塔式起重机的顶点Y方向位移时变化图，图5.8为36m高度塔式起重机的支座X方向反力时程变化图，图5.9为36高度塔式起重机的支座Y方向反力时程变化图。表5.1为两种高度塔式起重机X、Y向最大位移，表5.2为两种高度塔式起重机X、Y方向最大反力。

【引证文献】