万雨

摘 要：承受主要载荷的大型钢结构失效会引起重大事故。本文以75/40吨的大型起重机钢结构为例，阐述了其主要关键部件的受力情况，并基于可靠性理论和受力分析结果，建立了关于多维准则的失效模型，最后，利用算例分析并验证了所提出的失效模型的力学有效性。

关键词：大型钢结构；失效；可靠性；模型

0 前言

大型钢结构的安全关系到人民生命和财产安全以及社会和谐稳定。结构失效尤其是大型钢结构的失效会引起重大事故，因此失效分析是可靠性分析的重要组成部分和关键的技术环节。本文将结合具体的桥式起重机的钢结构，建立其结构可靠性的失效模型，并用算例验证所提出的失效模型的有效性。

1 受力分析

桥式起重机主要承受自重载荷、移动载荷、惯性载荷、小车轮压、偏斜侧向力和扭转载荷。自重载荷主要包括主梁、小车轨道、走台、栏杆和导电架等的重量，这些载荷按均匀分布考虑，而主梁上的机电设备和司机室等按集中载荷分布考虑。移动载荷由起升载荷与小车重量决定。惯性载荷按车轮打滑条件确定大小车运行的惯性力。小车轮压按小车架中受力最大的AB梁分析。偏斜侧向力根据满载小车在主梁的位置不同，得到不同的侧向力。扭转载荷是由于偏轨箱形梁截面的弯心与形心不重合，在小车动轮压和小车水平惯性力的偏心作用下产生的。

2 失效建模

基于可靠性理论和和关键部件的受力情况分析，建立了桥式起重机可靠性失效模型，其主要包括疲劳强度失效准则、静强度失效准则、稳定性失效准则、刚度失效准则及失效路径长度极限准则。……