王腾飞 兰朋 陆念力

(哈尔滨工业大学 机电学院，黑龙江 哈尔滨150001)

大臂长、大起重量一直是起重机的发展趋势，为此常常通过拉杆或柔性绳索的牵引来提高臂架结构的刚度及稳定性，此时臂架变为弦梁混合结构，稳定性分析复杂.许多学者采用微分方程法、能量法及有限元法对张弦梁、桅杆及预应力撑柱等弦梁混合结构做了研究［1-7］，而针对大型起重机常采用的柔性绳索牵拉下的起重臂架的相关研究较少. 拉杆的牵引力导致起重臂在起升平面外失稳时同时承受轴向压力及侧向力，使之成为非保向力问题，从而大大增加了臂架稳定性分析的难度. 起重臂多为起升平面内交两端铰接、起升平面外悬臂结构，这种形式决定了起重臂失稳常先发生于起升平面外. 刘士明等［8］采用微分方程法对牵绳作用下的多节伸缩臂进行了平面外稳定性分析. 针对拉杆牵引下的塔机水平臂臂架，有些学者采用考虑轴力效应的转角位移法［9］进行研究，文献［10］则将等效弹性支座的概念引入微分方程中进行起重臂稳定分析，兰朋［11］进一步结合等效支座法采用计及二阶效应的精确有限元法对起重臂平面外稳定性做了研究，得出了有益的结论.但这些研究中均未考虑拉杆固支点的侧向柔性，且对于双拉杆起重臂，也未给出失稳特征方程的解析式.而工程实际中，拉杆常常固结在塔机塔帽或者人字架顶部，相比于起重臂，拉杆固支点侧向支……