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随着社会进步和技术的不断发展,以及各施工企业对高效益和高效率的执着追求,整体吊装工程越来越普遍,这就要求吊装用起重机的起重能力、作业幅度和高度越来越大。起重机日益向着大型、高耸、轻柔、格构化方向发展。由于高强度钢材的大量采用,提高了结构强度,却使刚度和稳定性问题日显突出。复杂桁架式结构的稳定性分析成为当代大型起重机结构设计计算的难点。履带起重机的臂架是由钢管焊接而成的大型空间超静定桁架结构,工程中常使用有限元法来进行设计计算,具有主副臂结构的履带起重机格构式臂架的整体稳定性分析更是目前我国起重机设计分析人员所面临的难题。因此,结合起重机设计规范,寻求简单、实用、有效的方法极为必要。
通过对起重机吊臂的受力分析,采用了用放大系数法求截面弯矩,从而用应力法校核其稳定性;
引入了悬臂式结构端部水平位移的便捷算式。在此基础上,通过位移比较的方法,引入了双肢格构式构件和四肢格构式构件等效为实腹构件时等效惯性矩的计算公式。在不改变构件长度的情况下,实现了格构式结构到实腹式结构的等效。通过等效惯性矩的计算方法,对变截面格构式构件的稳定性计算进行了初步的探讨,引入了两端铰支的变截面梁失稳特征方程。为研究弯曲梁的失稳问题打下了基础。
对两节梁组成的弯曲梁在横向力和竖向力作用下的失稳问题进行了研究,通过建立每节梁临界状态下弯曲和扭转变形微分方程,根据杆件变形的边界条件以及杆件之间的变形协调关系,得出了一端固定一端悬臂的弯曲梁在横向力和竖向力作用下平面外失稳的特征方程,并进行了讨论。
对具有主、副臂结构的履带起重机格构式臂架的整体稳定性进行了研究,给出了具有主、副臂结构格构式臂架失稳的临界载荷的计算方法和采用应力法校核稳定性的方法。以具体的实例给出了具有主副臂结构的履带起重机格构式臂架整体稳定性的计算方法和步骤。