冯广奇 王忠雷 宋世军 臧泓源

山东建筑大学机电工程学院 济南 250101

0 引言

随着建筑业的飞速发展以及建筑施工现代化机械水平不断地提升，塔式起重机（以下简称塔机）已成为建筑施工中不可或缺的关键设备。一般QTZ63及以下塔机的塔身标准节普遍使用高强螺栓连接，螺栓连接是一种非常典型的非线性结构[1]，虽然国内外对于螺栓连接进行了大量研究，但主要研究针对管道等密封装置的连接，对于边界条件较复杂的螺栓连接相关研究仍处于起步阶段。针对此类情况，在确定螺栓预紧力时仅通过一般性手册进行计算无法保证螺栓连接质量[2]，而塔机标准节螺栓连接属于其中典型的一种，因连接螺栓失效引起的塔机倾翻事故较常见，由此可见，塔身标准节连接螺栓松动行为宏观表征研究的必要性。

相比单个螺栓预紧力变化，螺栓组所受预紧力的差异所导致连接部件疲劳强度等力学行为的差异更加明显，螺栓组连接面的接触类型、结合刚度等都会受到影响[3，4]。目前，螺栓检测方法分为基于振动、机电阻抗和导波等三类SHM技术。基于振动型的SHM技术方法的测量误差较大，对于螺栓松动前期松动检测不灵敏[5]；基于电阻抗的SHM技术精度高，测量准确，但测量仪器价格高昂，不适用于塔机设备的螺栓松动检测[6]。基于导波的SHM 技术与前一种类似，测量结果相比振动型测量技术准确，但测量设备昂贵，且对环境要求较高，同样不适用于塔机设备的螺栓松动检测[7]。……