刘祥伟，陈 昆，梅 杰，卢全国

(1.武汉理工大学物流工程学院，湖北武汉 430063;2.南昌工程学院机电学院，江西南昌 330099)

由于对某大桥中塔上部塔柱进行大节段安装的需要，设计了一种新型的塔架门式起重机。塔架门式起重机可利用塔腿顶升系统自行升降，其安装及拆卸均比较方便。该起重机的特点是吊装质量大，吊装高度高，工况复杂，因而对吊装设备结构的安全性能提出了较高的要求。为了保证设计的安全性，需要在传统设计的基础上用有限元分析的方法对结构的各个工况进行模拟和仿真，并进行强度和静态刚性的校核［1-3］。

1 塔架门式起重机的结构特点和工况分析

1.1 结构特点及基本参数

塔架门式起重机的整机结构如图1所示。其主结构由4个M900塔式起重机的塔腿作为支撑，两片由端梁连接的主梁构成的起升小车运行平台组合而成，是一台具有双向外伸臂的门式起重机。

图1 塔架门式起重机结构示意图

该起重机部分相关参数如下:额定起重量为500 t;跨度为42.8 m;有效悬臂长度为12 m;起升高度为200 m。

随着吊装工程的进行，起升高度会不断增高。为了保证塔腿的稳定性，在整个工作流程中，根据对塔柱的吊装要求，在前伸距10.5 m至后伸距6 m，额定起重量为5000 kN;在前伸距12～10.5 m之间，额定起重量为2500 kN。

1.2 计算工况及计算载荷

根据起重机的工作特点确定起重机的计算工况共37种，具体如表1所示。

不同计算工况下的计算载荷不同。计算载荷除起重量外，还应考虑钢丝绳质量、结构自重(含梯子平台)、小车自重、立柱上辅助吊机自重及力矩、机器房自重、起升机构自重、运行机构自重、电器设备自重、机房平台辅助吊机自重及力矩等多种载荷［4］。……