顾菁

（上海振华重工(集团)股份有限公司，上海 200125）

起重机钢结构设计的基本原则是做到技术先进、经济合理、安全适用和确保质量。因此，钢结构设计要解决的根本问题是在结构的可靠性和经济性之间选择一个最佳的平衡。岸边集装箱起重机外形尺寸庞大，作业工况严酷，起制动频繁，冲击大。装卸集装箱要求定位精确，高速高效。主钢结构的大部分构件为箱形截面，部分为管状构件。

钢材在反复荷载、复杂应力、突然加载、冷作及时效硬化、焊接缺陷等条件下容易发生脆断。钢材的破坏形式分为塑性破坏和脆性破坏。静载时材料的力学性能（见图1）。

图1

O→ E：

已知：σP=yP σe=ye σs= ys σb= yB

应力σ不超过σe时，应力与应变成正比，也就是说，OP是直线，P点是保持这种关系的最高点；σP称为比例极限。σe为不产生永久变形的最大应力，称为弹性极限。

刚度：表示材料抵抗弹性变形抗力的大小；

强度：在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力；

动载时材料的力学性能（见图2）：

图2

动载形式：一是载荷以较高速度施加到零构件上,形成冲击；二是载荷的大小和方向作周期性变化,形成交变载荷。

许多机械零件,如弹簧、轴、齿轮等，在工作时承受交变应力，即使交变应力往往低于曲服强度，但经一定循环次数后便发生断裂。实验证明，金属材料能承受的交变应力σ与断裂前应力循环次数N有如图3规律。

图3

σ-1：疲劳强度。

塑性破坏：钢结构变形是超过屈服点的塑性破坏；

脆性破坏：钢结构裂缝。

近年来，一些码头……