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70吨岸边起重机有限元分析及应力监测

Finiteelementanalysisandstressmonitoringof70tshorecrane

112*31

时均莲，王庆国，孙宝晗，魏海，杨在江

112*31

SHIJun-lian，WANGQing-guo，SUNBao-han，WEIHai，YANGZai-jiang

(1.中海油能源发展装备技术有限公司，天津300451；

2.北京化工大学机电工程学院，北京100029；3.中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津300459）

摘要：70t岸边集装箱起重机是中国港口的主要装卸设备，为保证岸边集装箱起重机的安全稳定运行，需对起重机

进行实时应力监测。为分析岸边集装箱起重机的受力状态以及确定应力监测点布点位置，对起重机钢结构

进行三维建模，依据起重机的使用工况对起重机钢结构进行计算分析，确定拉杆与大梁连接处铰点下方箱

型梁、海侧上横梁、陆侧上横梁为应力监测的高风险区域，拉杆为中风险区域，在不同的风险区域共布置

22个应力监测点，并对岸边集装箱起重机进行应力实测。研究结果表明，有限元计算结果与现场测试结果

较为吻合，测点能够准确的反应该型起重机应力变化，确保起重机安全稳定运行。

关键词：岸边集装箱起重机；钢结构；有限元分析；应力；风险区域划分；测点

中图分类号：TH215文献标志码：A文章编号：1009-0134(2024)01-0149-05

0引言续表1

轨距35m

岸边集装箱起重机作为装卸集装箱的主要力量，正向

前伸距70m

着大型化与高效率的方向发展，作为易发生重大事故的特

后伸距18m

种作业机械，一旦发生事故，对安全生产形势和人民的生起升高度（轨上/轨下）45m/20m

命财产安全造成严重威胁[1]。因此，需要对岸边集装箱起

[2]

重机进行实时应力监测，目前凌俊等根据有限元分析结

果，对65t岸边集装箱起重机共布置30个临时测点；郭文生

[3]

等根据40t岸边集装箱起重机钢结构重要程度及用途确定

监测点和监测位置。由于岸边起重机结构形式不同，其受

力较大部位及安全监测点就存在差异，为了使有限数量的

监测点获取全面的信息，必须对监测点进行最优布局[4]。

本文以70t岸边集装箱起重机为研究对象,对起重机进行全

实体建模，利用Workbench对岸边集装箱起重机模型进行详1.前大梁；2.海侧门框；3.门框连接横梁；4.陆侧门框；5.后大梁；6.后拉

杆；7.梯形架；8.海侧第一排拉杆

细的有限元分析,得到了岸边集装箱起重机钢结构在不同工

图1岸边集装箱起重机钢结构主视图

况下的应力分布。根据有限元分析得到的应力分布情况，确

定岸边集装箱起重机的结构薄弱点，布置相应的应力