具有多點(diǎn)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，起重機(jī)在現(xiàn)代生產(chǎn)施工過程中應(yīng)用日益廣泛?，F(xiàn)今起重機(jī)向著輕型化、大型化兩個(gè)方向發(fā)展。自行架設(shè)、快速轉(zhuǎn)場(chǎng)的快裝式塔機(jī)成為輕型起重機(jī)的發(fā)展熱點(diǎn)；多拉桿大臂長(zhǎng)塔機(jī)、主副臂組合臂架履帶吊及帶腰繩裝置的大臂長(zhǎng)履帶吊則成為大型起重機(jī)的重要發(fā)展趨勢(shì)。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(jì)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(duì)柔性繩索牽拉

2、下的多點(diǎn)柔性支撐起重臂平面外穩(wěn)定性進(jìn)行研究，以期對(duì)相應(yīng)起重機(jī)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(diǎn)側(cè)向柔性時(shí)的穩(wěn)定分析模型，得出了計(jì)及固結(jié)點(diǎn)側(cè)向柔性時(shí)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(diǎn)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(yàn)證。隨后，分析了

3、固結(jié)點(diǎn)側(cè)向剛度對(duì)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(jī)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(diǎn)水平投影位置三個(gè)臂架結(jié)構(gòu)參數(shù)研究，分析了其對(duì)臂架穩(wěn)定承載能力的影響。隨后，引入固結(jié)點(diǎn)側(cè)向剛度，推導(dǎo)了計(jì)及固結(jié)點(diǎn)側(cè)向柔性時(shí)臂架的平面外失穩(wěn)特征方程，并探討了其對(duì)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(duì)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(shí)臂架具有更強(qiáng)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(shí)際中的應(yīng)用提供了理論支持，也為起重機(jī)