【摘要】：隨著大跨度鋼結(jié)構(gòu)和高層建筑物的發(fā)展,塔機正向著大型化、專用化和輕量化的趨勢發(fā)展,對其工作幅度的要求也越來越大。尋找一種有效增加塔機工作幅度且兼顧整機重量的設(shè)計方法具有重要的理論意義和實際價值。本課題來源于山東建筑大學(xué)工程機械所與山東富友有限公司聯(lián)合開發(fā)項目,針對塔式起重機起重臂的研究現(xiàn)狀與大型預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r,結(jié)合廠家提出的一種改變平頭塔機起重臂預(yù)應(yīng)力的方法及裝置,對預(yù)應(yīng)力起重臂塔機進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算。利用有限元分析軟件ANSYS在塔機結(jié)構(gòu)初步設(shè)計的基礎(chǔ)上對本文預(yù)應(yīng)力起重臂塔機進行了參數(shù)化建模,并在建模的過程中對上下支座進行等效簡化處理。根據(jù)建立的參數(shù)化模型對塔機的強度、剛度以及穩(wěn)定性進行了分析,通過有限元結(jié)果分析結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗對預(yù)應(yīng)力拉桿系的參數(shù)進一步作出調(diào)整,使其滿足設(shè)計要求,并通過相同工況下與同型號平頭塔機的應(yīng)變圖與最大應(yīng)力值對比,驗證了預(yù)應(yīng)力起重臂塔機的有效性和優(yōu)越性。利用建立好的塔機模型,通過ANSYS優(yōu)化模塊對起重臂施加預(yù)應(yīng)力拉桿的吊點位置進行優(yōu)化,以吊點位置為設(shè)計變量,以塔機加載后起重臂受到的最大應(yīng)力為目標(biāo)函數(shù),以保證塔機的強度為邊界條件進行優(yōu)化,得出了吊點的最優(yōu)位置,給出此狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力起重臂最優(yōu)吊點位置范圍。最后將模型中的吊點位置調(diào)整為優(yōu)化后的位置,得出優(yōu)化后的應(yīng)變云圖與最大應(yīng)力值,驗證了吊點位置對塔機結(jié)構(gòu)的影響。
[Abstract]:With the development of large-span steel structures and high-rise buildings, tower cranes are developing towards the trend of large scale, specialization and lightweight. It is of great theoretical and practical value to find a design method that can effectively increase the working range of tower crane and give consideration to the weight of the whole tower crane. This subject comes from the joint development project of Shandong Construction and Construction Machinery Institute of Shandong Construction University and Shandong Fuyou Co., Ltd., aiming at the research status of tower crane boom and the development of large prestressed steel structure. Combined with a method and device proposed by the manufacturer to change the prestressing force of the hoisting arm of the flat-head tower crane, the structural design and calculation of the pre-stressed crane are carried out. Based on the preliminary design of tower crane structure, the parameterized modeling of the prestressed boom tower crane is carried out by using the finite element analysis software ANSYS, and the equivalent simplification of upper and lower supports is carried out in the course of modeling. The strength, stiffness and stability of the tower crane are analyzed according to the parameterized model established. The parameters of the prestressed tension bar system are further adjusted by the finite element analysis combined with the practical production experience, so that the parameters can meet the design requirements. The validity and superiority of the prestressed boom tower crane are verified by comparing the strain diagram with the maximum stress value of the same type flat head tower crane under the same working condition. By using the established tower crane model, the lifting point position of the lifting arm is optimized by the ANSYS optimization module. The lifting point position is taken as the design variable and the maximum stress on the lifting arm after the tower crane is loaded is taken as the objective function. Based on the boundary condition of ensuring the strength of the tower crane, the optimal position of the lifting point is obtained, and the range of the optimal lifting point position of the prestressed lifting arm under this condition is given. Finally, the suspension position in the model is adjusted to the optimized position, the strain cloud diagram and the maximum stress value are obtained, and the influence of the lifting point position on the tower crane structure is verified.
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH213.3

【參考文獻】

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本文編號：2324497