具有多點柔性支撐結(jié)構(gòu)的起重臂平面外穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，起重機在現(xiàn)代生產(chǎn)施工過程中應(yīng)用日益廣泛。現(xiàn)今起重機向著輕型化、大型化兩個方向發(fā)展。自行架設(shè)、快速轉(zhuǎn)場的快裝式塔機成為輕型起重機的發(fā)展熱點；多拉桿大臂長塔機、主副臂組合臂架履帶吊及帶腰繩裝置的大臂長履帶吊則成為大型起重機的重要發(fā)展趨勢。上述兩類起重臂均帶有柔性繩索牽拉系統(tǒng)，柔性繩索的拉力為非保向力，使起重臂的結(jié)構(gòu)計算變得復(fù)雜，相應(yīng)的穩(wěn)定分析多依賴于有限元法數(shù)值解，鮮有失穩(wěn)特征方程解析式。有鑒于此，本文對柔性繩索牽拉

2、下的多點柔性支撐起重臂平面外穩(wěn)定性進(jìn)行研究，以期對相應(yīng)起重機的發(fā)展做出些許貢獻(xiàn)。
　　首先采用基于二階理論的微分方程法推導(dǎo)了單拉桿、雙拉桿起重臂平面外失穩(wěn)特征方程解析式，并推導(dǎo)了多拉桿牽引起重臂平面外失穩(wěn)特征方程的遞推式。建立了考慮拉桿固結(jié)點側(cè)向柔性時的穩(wěn)定分析模型，得出了計及固結(jié)點側(cè)向柔性時單拉桿、雙拉桿起重臂平面外失穩(wěn)特征方程，并進(jìn)一步探討了在固結(jié)點側(cè)向剛度極限情況下方程的退化形式，失穩(wěn)特征方程的通用性得到了驗證。隨后，分析了

3、固結(jié)點側(cè)向剛度對臂架穩(wěn)定承載能力的影響。
　　引入邊界條件及合理的變形協(xié)調(diào)條件，采用微分方程法推導(dǎo)了快裝式塔機具有臂間張拉撐桿起重臂的平面外失穩(wěn)特征方程。取張拉撐桿水平傾角、撐桿慣性矩及鋼繩固結(jié)點水平投影位置三個臂架結(jié)構(gòu)參數(shù)研究，分析了其對臂架穩(wěn)定承載能力的影響。隨后，引入固結(jié)點側(cè)向剛度，推導(dǎo)了計及固結(jié)點側(cè)向柔性時臂架的平面外失穩(wěn)特征方程，并探討了其對臂架穩(wěn)定承載能力的影響。
　　引入邊界條件及合理的變形協(xié)調(diào)條件，采用微分方

4、程法先后推導(dǎo)了彎曲組合梁柱及主副臂組合臂架的平面外失穩(wěn)特征方程。研究了主副臂夾角對臂架穩(wěn)定承載能力的影響，結(jié)果表明相比于上翹與直梁，主副臂上拱時臂架具有更強的抗失穩(wěn)能力，柔性繩索牽拉可大大提高臂架的穩(wěn)定承載能力。隨后，推導(dǎo)得出了具有腰繩裝置的起重臂平面外失穩(wěn)特征方程解析式。
　　本論文系統(tǒng)地研究了目前最常見的多種具有柔性支撐結(jié)構(gòu)的起重臂架平面外穩(wěn)定性問題，給出了定性的分析，為相關(guān)吊臂結(jié)構(gòu)在工程實際中的應(yīng)用提供了理論支持，也為起重機