门式缆索起重机结构的有限元分析和力学性能研究

作     者：张益锋 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王左辉

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主      题：缆索起重机 风载荷 屈曲分析 刚度分析 强度分析 有限元法 

摘      要：缆索起重机在吊装过程中，塔架承载多种不同的载荷，为了确保缆索起重机在吊装过程中的整体强度、稳定性及吊装过程的安全可靠，必须对缆索起重机的塔架在多种工况作用下进行整体强度和稳定性分析。 本文以朔准铁路跨黄河特大桥工程施工实际问题所使用的LQ2800KN型缆索起重机为背景，依据中国化学工程第三建设有限公司提供的LQ2800KN型缆索起重机结构设计图纸按照各个构件的实际截面形状建立了缆索起重机塔架的ANSYS有限元计算模型，对LQ2800KN型缆索起重机进行了以下几个方面的研究： 1.本文对LQ2800KN型缆索起重机的承重索系统进行了理论计算，比较了悬链线法与抛物线法的优缺点。 2.利用有限元软件ANSYS对整体结构进行了在大风作用下的稳定性分析（线性屈曲分析），并通过施加缆风绳来确保整体结构的稳定性。 3.对LQ2800KN型缆索起重机进行了刚度、强度分析并给出了结构变形（位移）、应力分布的计算结果，并根据计算结果对该结构在现有荷载情况下的强度、刚度和稳定性进行了分析和判定。通过变形（位移）控制，分析了缆风绳和背索张力，分别给出适合各个施工工况的缆风绳和背索预张力。 通过以上几方面的研究，改进了缆索起重机的设计方案，确保了缆索起重机在朔准铁路跨黄河特大桥工程施工过程中的安全性与可靠性。