塔式起重机钢结构可靠性研究

发布时间：2020-04-24 20:02

【摘要】：塔机具有工作效率高、回转半径大和起升高度较高的特点,在工业和民用建筑领域得到了广泛应用,已成为建筑行业必不可少的施工设备。据不完全统计,全国各建筑施工单位使用的塔机中有相当数量是二十世纪六十、七十年代设计、生产的应属于淘汰的机型,而且这些塔机服役时间已经很长,部分已达20～30 年,随着使用时间的延长,塔机必然存在安全隐患,由此可能引发严重的安全事故。因此这些还在服役的老旧塔机能否继续安全服役以及还能安全可靠服役多长时间,已成为塔机使用单位和主管部门十分关注的一个问题。如果把还能继续安全使用的塔机强制报废,不仅会给企业造成巨大的经济损失,而且会给国家造成严重的资源浪费,但是让不能继续安全服役的塔机继续工作,就会给企业职工人身安全带来严重的隐患,甚至造成机毁人亡的惨剧。由于我国目前还没有统一的塔机使用报废年限和塔机钢结构件可靠性预测标准,因此研究这类老旧塔机继续工作的可靠性显得十分迫切重要。 本文正是在这样的背景下,研究了塔机钢结构在使用一定年限后,继续使用的可靠性,并根据可靠性来判断该塔机是否还能安全地工作,从而为行业主管部门判断塔机报废提供理论支持。 根据结构可靠性相关理论,结合塔机钢结构的实际情况,本文开展了以下研究工作。 ①根据结构可靠性应力—强度干涉模型,即只有在结构强度大于作用在其上的应力时,结构才能安全工作的原理,结合塔机钢结构工作时受到交变载荷作用以及钢结构材料强度随服役时间增加而衰减的特点,推导了适用于塔机钢结构可靠性计算的数学模型。 ②根据塔机工作时,载荷变化不定的实际情况,参照GB/T17806-1999 定义了塔机的一个工作循环,该工作循环基本包含了塔机实际工作过程中的各种起升工况,模拟塔机在实际工作过程中钢结构的应力,并根据塔机的一个典型工作循环推导了工作过程中各个阶段作用在塔机吊臂上的外载荷,为进行吊臂的应力—时间历程有限元分析奠定了基础。 ③在有限元软件ANSYS 中建立QTZ25 塔机吊臂的模型,对加载情况下的吊臂,进行了动态分析,得到了吊臂钢结构在工作过程中的应力—时间历程,确定吊臂工作时的危险截面。通过雨流计数法统计了危险截面应力—时间历程中应力幅和循环次数,根据应力幅和循环次数利用数理统计方法假定了吊臂钢结构在工作过程中的应力幅分布服从对数正态分布,最后通过检验母体是否服从某种分布的
【图文】：

11Fig2.2 Amplification of interference zonepSdsSSdsfSdSS)()2121(000 ≤≤+=强度R 大于定值应力0S 的概率为：pRSfRdRSR()()00∫∞>=假设应力和强度独立，则 fSdSs()0和∫∞0()SRf RdR是两个独立的随机事件，根据概率乘法定理，它们同时发生的概率等于两个事件单独发生的概率乘积，即：

计应力幅在各区间的次数及频率分布，从而做出应力幅分布直方图，其过 3.2 所表示：Fig.3.1 Express of stress amplitude
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH213.3

【引证文献】

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1 李玉杰;450T偏轨式提梁机结构分析与优化设计[D];长安大学;2011年

2 解海军;2888t·m铁路救援起重机转台结构稳健可靠性优化设计[D];西南交通大学;2011年

3 王立超;移动模架的设计、安全性监测及其适用性研究[D];浙江大学;2007年

4 郑兴兰;吊斗铲三角架的强度及风载响应分析[D];内蒙古科技大学;2012年

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本文编号：2639343