塔身标准节两个主肢刚度变化宏观表征研究

发布时间：2017-05-10 10:16

  本文关键词：塔身标准节两个主肢刚度变化宏观表征研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：塔式起重机(以下简称塔机)广泛应用于建筑施工中,其发生倾翻事故的原因之一是由于塔身标准节连接高强螺栓预紧力未达到设计值要求,在使用过程中,高强螺栓连接出现松动。如果能检测到高强螺栓连接松动,对塔机的安全作业有至关重要的意义。 塔机塔身标准节连接螺栓松动可以等效为连接处刚度的变化,郝龙龙已经对塔身标准节单个主肢上高强螺栓连接出现松动的情况进行了研究,得出了单个主肢上螺栓松动状态下塔身顶端轨迹。塔身标准节主肢连接处一个螺栓出现松动后,此主肢上另一个螺栓或者相邻主肢上的螺栓也很快会出现松动的情况。本文在郝龙龙研究的基础上,对分布于同一层标准节两个主肢上的螺栓连接出现松动时,塔身顶端宏观表征进行了研究。 首先,本文通过考虑风载荷的塔机有限元模型,对其分析结果与型式试验测量应力结果进行了对比,相对误差在5.8%—22.0%之间。基于有限元模型建立了塔机塔身损伤动态仿真模型。 然后,以塔机塔身损伤动态仿真模型为基础研究了分布于标准节同一层两个主肢上螺栓松动时塔身顶端轨迹特征,分别得出了相邻主肢螺栓连接及对角主肢螺栓连接同步变化时塔身顶端宏观表征： 1、相邻主肢螺栓连接松动时,随着刚度减小塔身顶端轨迹先由一点变成近似圆,进而变成带有内凹花瓣形状的图形； 2、对角主肢螺栓连接松动时,随着刚度减小塔身顶端轨迹由一点变成圆形； 3、塔身顶端宏观表征—轨迹最小外接圆直径及轨迹形心偏离中心位置的距离,随着连接处刚度的减小轨迹最小外接圆直径加大,轨迹形心偏离中心位置的距离加大。 为了验证本文所得结论的正确性,对其进行了物理仿真实验研究。研制了用于模拟塔身损伤的实验装置。通过实验装置对塔身相邻主肢螺栓连接松动进行了物理仿真实验研究,得到了不同松动情况下塔身顶端轨迹,验证了塔身顶端宏观表征的正确性。
【关键词】：塔式起重机 塔身损伤检测 动态仿真模型 塔身顶端轨迹特征
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH213.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 本文专用术语解释7-8
• 目录8-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景及意义10-12
• 1.2 课题研究现状12-15
• 1.3 课题来源与本文的主要研究内容15-17
• 第2章 塔机有限元模型的建立17-26
• 2.1 单元类型选择及参数属性定义17-18
• 2.2 塔机有限元模型的建立及有效性验证18-25
• 2.2.1 塔机各构件截面几何参数18
• 2.2.2 塔机模型的建立18-22
• 2.2.3 模型有效性验证22-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第3章 塔机动态仿真模型的建立26-31
• 3.1 塔机各组成部件建模26-28
• 3.2 塔机模型中弹簧刚度的调试28-30
• 3.3 本章小结30-31
• 第4章 基于Adams的双螺栓松动塔身顶端轨迹研究31-42
• 4.1 坐标系的建立31
• 4.2 数据采集位置的选择31-32
• 4.3 塔身顶端位移关系分析32-33
• 4.4 塔身顶端特征点模拟数据的获取33-39
• 4.5 双螺栓松动的宏观表征39-41
• 4.6 本章小结41-42
• 第5章 双螺栓松动塔身顶端轨迹实验验证42-51
• 5.1 塔身损伤模拟装置的建立42
• 5.2 塔身损伤模拟装置及实验设备介绍42-44
• 5.2.1 塔身损伤模拟装置各零部件对应关系介绍42-44
• 5.2.2 刚度仪原理简介44
• 5.3 塔身损伤模拟装置有效性验证44-45
• 5.4 双螺栓松动的实验模拟45-50
• 5.4.1 塔身损伤模拟装置的调整45-47
• 5.4.2 同一层相邻两个螺栓同步松动实验研究47-50
• 5.5 本章小结50-51
• 第6章 结论与展望51-52
• 6.1 结论51
• 6.2 展望51-52
• 参考文献52-56
• 后记56-57
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况57

【参考文献】

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本文编号：354543