塔式起重机吊臂结构分析及双吊点位置优化设计（开题报告）.doc

毕业设计（论文）开题报告
———塔式起重机吊臂结构分析及双吊点位置优化设计

一． 课题研究的目的及意义

塔式起重机(简称塔机)作为主要物料运输机械在建筑业得到了广泛应用。尤其近年来随着高层、超高层建筑的兴起，塔机在现代化建筑施工过程作用越来越大，并且不断向大型化、智能化方向发展。
金属结构是塔机重要组成部分，包括吊臂、塔身、底架等。金属结构件的构造设计的合理，制造质量的好坏都直接影响整台起重机的性能。吊臂是塔机的主要结构件之一，其结构型式有析架压杆式、析架水平式和精架混合式三种，其中析架水平式最为常见。塔机吊臂较长，自重较大，因此吊臂设计是否合理，吊点选择是否最优，直接影响着起重机的承载能力和整机稳定性。
由此可见合理地设计出具有足够强度、刚度和稳定性而重量又轻的吊臂以使吊点的位置最优化有着非常重要的意义。

我国于上个世纪九十年代初颁布实施的《塔式起重机设计规范》,在涉及到格构式压弯构件的稳定性验算时，所用到的欧拉临界载荷是借助等效长细比来求出的。即在求欧拉临界载荷时，将格构式构件等效成相应的实腹结构，考虑剪切变形的影响来近似求出该临界载荷，这一方法被沿用多年。然而这一方法所做的假设是否合理，其适用范围如何，过去限于计算理论和计算手段，人们难以确定。有限元理论及通用有限元软件的出现使得上述问题的解决成为可能，本文即以这两者为工具对这一问题加以研究，解除人们多年来的困惑，为工程设计人员提供设计时的依据。
塔机双吊点水平臂的稳定分析和吊点优化一直是结构分析中的难点，其困难之处在于吊臂在起升平面内与回转平面内的整体约束条件不同，使其空间稳定性的求解极为困难。本文的工作力图在此方面有所突破。

二．论文综述（国内外塔机的发展及相关研究）

2.1 国内外塔机发展简述及发展趋势
塔式起重机是我们建筑机械的关键设备，在建筑施工中起着重要作用。
塔机起源于欧洲。半个多世纪以来技术不断进步，工作性能不断提高。从
60年代到70年代，国外塔机从品种、型号和产量都在增加。我国塔机行业从无到有，从小到大，逐步形成了较为完整的体系，我国增幅最快的新兴行业之一，特别是改革开放以来，塔机行业在设计、制造、管理和市场开拓等方面已形成一套较为健全的机制。
概括来说，塔机的发展有以下几个方面:
1) 产品的工作能力不断提高，包括塔机的起重能力和起重臂的不断增长以及工作速度的提高。
2) 产品的适用性不断增强，塔机由单一用途向多用途发展。
3) 产品的品种越来越多，实现系列化。
4) 产品的快速组装。
5) 配件的标准化。欧洲的一些塔机企业已经生产了一些组装塔机，通过尽量少的标准配件组合来组装尽量多类型的塔机。
6) 产品的科技含量越来越高。80年代末以来，塔机的技术动向主要有:微电子技术的应用，液压技术的进一步应用和安全装置的进一步完善