格构式塔架柔性附着力学性能研究-机械设计及理论专业论文.docxVIP

Classified Index: TH211+.6 UDC: 621 Dissertation for the Master’s Degree in Engineering RESEARCH ON MECHANICAL PROPERTY OF LATTICE TOWER UNDER ELASTIC SUPPORT Candidate： Zhan Weigang Supervisor： Prof. Lu Nianli Academic Degree Applied for： Master of Engineering Speciality： Mechanical Design and Theory Affiliation： School of Mechatronics Engineering Date of Defence： June, 2009 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology 摘要 摘 要 - - I - 摘 要 随着工程建设发展的需要，塔架日益向着高耸、格构式方向发展，由于高强度 钢材的大量采用，提高了结构强度，却使刚度和稳定性问题日显突出。格构式塔架 结构形式复杂，为了满足大高度的要求，塔机在附着下进行作业，在考虑柔性附着 的情况下，稳定性分析和附着撑杆的内力计算成为实际工程中的难点。到目前为止， 无论是国内外规范，还是专业教科书中，对高耸塔式起重机的附着间距的确定及附 着力的分析均无明确说法，通常设计制造者根据具体机型进行针对性的计算分析， 给出推荐使用值。面对众多支撑条件各异，工况复杂的不同机型给出一个可资参考 的理论指导和工程实用的、有效的方法。本文力图在这方面做些许有益贡献。 确定塔机安全合理的附着间距，提出了多种典型塔机附着装置的刚度计算方 法，从而确定了该类型附着装置的刚度的强弱方向，并按照刚度最弱方向的刚度确 定布置塔机附着间距。本文在计算得到附着装置刚度后，折算成与塔机结构有关的 弹性附着系数，求解运用传递矩阵模型缩减法求得的超单元刚度阵的行列式可得到 不同弹性系数下的各次最佳附着间距的确定。并对常见的附着装置的刚度进行了计 算，以便确定在此范围内柔度系数对附着间距的影响。 确定柔性附着装置对整体稳定性的影响，对规范（GB/T13752-92）中的 H 1 、H 2 表在考虑附着柔度的情况下运用传递矩阵法进行计算，对原规范中近似的稳定系数 表进行了修正和补充，并且通过有限元分析软件验证了本文计算的正确性和有效 性，以便实际工程中参考和应用。 寻求一种可以简单方便的格构式塔架柔性附着支撑杆的内力的计算方法，将格 构式塔架等效为实腹式，同时考虑附着装置的刚度矩阵，即可求得受载下附着装置 的变形位移，利用附着装置的刚度阵，即可求得作用在附着装置上的整体的受力， 运用结构力学即可得到各杆的受力大小，可以验算附着撑杆的安全性，从而对工程 实际运用形成完整的指导性作用。 本文较为全面的对柔性附着下塔架的稳定性以及附着系统计算分析问题给出 了计算过程和方法，以供实际工程中使用和借鉴。 关键词：柔性附着；稳定性；等效刚度；附着间距 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 - - II - Abstract With the demand of the engineering construction development, the development of increasingly towards high-rise towers, lattice direction, as a result of the large number of high-strength steel used to enhance the structural strength, stiffness and stability of the problem made more obvious each day. Because lattice tower’s structure is complex, in order to satisfy the high requirements of operating under the attachment, in considering the case of flexible attachment, stability analysis and pole attached to the calculation of internal forces become difficult in practical engineering. So far, both in domes