塔式起重机风振效应的初步分析
塔器振动产生的原因及防振措施
2 0 1 7 年 第 5 期 （第 3 0 卷 ，总 第 1 5 1 期) • 机 槭 研 究 与 应 用 •
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张银顺
( 兰州兰石重型装备股份有限公司，甘 肃 兰 州 730314 )
1 塔器发生振动的原因
室 外 放 置 的 独 立 、高耸 塔 式 设 备 在 风 力 作 用 下 将 *•
会产生振动方向与风的流向一致的顺风向振动及振 动的方向与风的流向垂直的横风向振动。 1 .1 顺 风 向 风 振
顺 风 向 风 力 有 平 均风和脉动风两种[2],这两者 作用在设备上所产生作用力的性质是不同的,在常规 设计中平均风的作用按静载荷来考虑,但脉动风所产 生的载荷为动力载荷，设备在脉动风作用的产生的振 动称为结构风振，由此可认为顺风向产生风振的主导 因素为脉动风。脉动风为随机变量载荷,N B /T47041 - 2 0 1 4 中依据随机振动理论对其进行分析后,对不同 地面粗糙度时脉动风产生的脉动影响系数及不同自 振周期引起的脉动增大系数来进行顺风向风载荷计 算 ，以保证设备顺风向振动时的安全。 1 .2 横 风 向 风 振
塔 式 设 备 受 风 力 作 用 时 , 气 流 绕 过 塔 体 ,在 塔 体 外表面形成一个边界层,边界层内气流由于塔体表面 的摩擦而损耗较多的能量，使塔体背风面边界层内、 外流体产生明显的压差,在此压差的作用下边界层内 流 体 流 向 相 反 方 向 ，形 成 漩 涡 , 漩 涡 逐 渐 长 大 并 脱 落 后汇人流经塔器的尾部气流中,形成卡门涡街。由于
对两台高径比不同塔式设备简单的共振计算来对产生共振的倾向性进行对比分析，并提出必要的防振措施。
结构动力学中的风振问题分析
结构动力学中的风振问题分析结构动力学是研究结构在外界力作用下的振动行为的学科，而风振问题则是结构动力学中一个重要的研究方向。
本文将从风振问题的背景和原因、影响因素和评估方法等方面进行详细分析和讨论。
一、背景和原因在风振问题中，结构物在大风环境下会受到风力的作用，引起结构的振动。
风振问题主要存在于高层建筑、长跨度桥梁、烟囱、塔楼等高耸结构中。
这种振动既可能是结构自身的自由振动，也可能是受到风力激励后的强迫振动。
风振问题的产生原因可以归结为以下几点：1. 气象因素：大风引起的气动力是产生风振问题的主要原因之一。
气象因素包括风速、风向、风向变化频率等。
2. 结构刚度：结构刚度的大小将直接影响结构的振动特性，而刚度小的结构更容易受到风力的激励而发生振动。
3. 结构阻尼：结构的阻尼越小，振动越容易发生和持续。
因此，结构的阻尼对于风振问题的研究具有重要意义。
4. 结构质量：结构质量的大小也将影响结构的振动特性，质量越大，振动频率越低，风振问题相对较小。
二、影响因素风振问题的复杂性决定了其受到多个因素的共同影响。
主要的影响因素包括：1. 风速和风向：风速和风向是产生风振问题的主要因素，其中风速对结构振动的影响最为显著。
2. 结构特性：结构的刚度、质量和阻尼等特性将直接影响结构的振动响应。
3. 结构形状和几何尺寸：结构的形状和几何尺寸影响着结构对风力的反应，尤其是在流体作用下的层流和湍流区域。
4. 地面效应：结构与地面之间的交互作用对风振问题也具有重要影响。
三、评估方法针对风振问题，需要进行定量的评估和分析，以寻找有效的风振控制措施。
常用的评估方法包括：1. 数值模拟：通过数值模拟方法，可以模拟结构在大风作用下的振动响应。
常用的数值方法包括有限元法、计算流体力学方法等。
2. 风洞试验：风洞试验可以模拟真实的风场环境，并通过模型的测试来评估结构的振动响应。
风洞试验是评估风振问题最为直观和准确的方法之一。
3. 实测方法：通过实际的结构振动监测数据，可以对结构的风振问题进行评估和分析。
塔机风标效应操作方法
塔机风标效应操作方法
塔机风标效应是指塔机在工作时，由于风的影响而发生的颤动现象，这会影响塔机的工作效率和安全。
为了避免这种情况的发生，需要采取以下措施：
1. 在安装塔机时，应根据施工现场的情况进行风力计算，确定适当的塔机型号和高度。
同时，也应在塔机的顶部安装风速计。
2. 在塔机起重前，应先对塔机进行检查。
如果发现塔机有颤动或偏离垂直方向的情况，应进行必要的维护和修理。
3. 在使用塔机时，操作员应注意塔机的风向和风速。
当风速达到一定水平时，应停止塔机的操作，等待风速降低后再进行作业。
4. 如果塔机在作业时出现颤动或偏离垂直方向的情况，操作员应立即停止作业，检查塔机是否存在故障或受到风的影响。
5. 在塔机飞行作业时，应在起重物的底部加装防风设施，如风切板或风绳，以降低风力对塔机的影响。
总之，塔机风标效应的操作方法，包括在安装和使用塔机时，进行必要的风力计算和检查，注意风向和风速，及时停止塔机的操作，加装防风设施等。
这些措施
可以有效避免塔机在风力影响下出现颤动或偏离垂直方向的情况，确保塔机的工作效率和安全。
塔式起重机风致响应数值模拟研究进展
塔式起重机风致响应数值模拟研究进展
孙晓晓
【期刊名称】《河南建材》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】塔式起重机风振响应数值模拟研究主要涉及两个环节,一是建立风荷载模型和结构模型,二是使用有限元方法来分析结构的动力响应特性和研究风振控制方法。
因此,文章总结了塔式起重机风致响应的数值模拟研究进展,重点对风荷载模型、动力响应计算以及风振控制研究等进行了分析和研究。
【总页数】3页(P41-43)
【作者】孙晓晓
【作者单位】华北水利水电大学
【正文语种】中文
【中图分类】TH2
【相关文献】
1.高空作业车风致振动响应的数值模拟研究
2.真实山地地形条件下输电塔线体系风致响应数值模拟
3.不同风向条件下输电塔风致响应数值模拟
4.超高钢管支架风致
动力响应分析与数值模拟5.CFRP索的风致瞬态动力响应数值模拟与试验
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塔式起重机风振响应分析
塔式起重机风振响应分析王玲娟;陈建永【摘要】以某公司生产的TC7040型塔式起重机为研究对象,在大型有限元软件ABAQUS中建立金属结构模型,对其进行模态分析,得出塔机的前8阶固有频率和振型;在模态分析的基础上,分析了塔机在前10级风工况下的谐响应曲线,得出共振频率和节点位移,在无风状态下,塔机的第2、4阶固有频率易引起结构共振,塔机起重臂端点在风速小于6级时,挠度变化较小,从6级开始急剧增大,分析结果可为起重机安全使用和合理设计提供科学的指导.为研究塔机在风荷载作用下的振动响应.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】3页(P55-57)【关键词】塔机;模态分析;谐响应分析;风荷载;共振【作者】王玲娟;陈建永【作者单位】宿迁学院机电工程学院,江苏宿迁 223800;宿迁市建设工程造价管理处,江苏宿迁 223800【正文语种】中文【中图分类】TH213.30 引言塔机是一种塔身竖立、起重臂回转的起重机械。
由于其工作幅度大，起重力矩大，幅度利用率高，在高层工业和民用建筑施工的使用中一直处于领先地位[1]。
而风是自然现象，露天工作的起重机受到风载荷的作用，会给起重作业造成干扰，引发事故，影响塔机操作者的舒适性，有时甚至给起重机带来灾难性的后果。
因此在进行塔机金属结构设计及使用时，需要考虑其在风载作用下的动态特性，而模态分析和谐响应分析是结构动态特性分析的主要内容。
本文以某公司生产的TC7040 型塔式起重机为研究对象，在有限元软件ABAQUS 中建立其金属结构模型，对其进行模态分析和不同风荷载作用下的谐响应分析，得出该塔机的固有频率和不同风速下的频率位移响应曲线，为塔机使用过程中避开共振点和使用限制风速提供理论依据。
1 TC7040 型塔式起重机有限元建模塔式起重机钢结构设计占整个塔式起重机设计工作的70%左右，也是区别于其他机械产品的重要部分与内容。
TC7040 型塔机最大起吊重量为16t，独立起升高度为48m，最大幅度处的额定起吊重量为3.5t。
塔吊的振动影响及其考虑
塔吊的振动影响及其考虑在建筑施工中，塔吊是不可或缺的设备之一。
它可以起吊各种各样的建筑材料及重物，帮助施工工人高空作业，提高工程效率。
然而，在掌握塔吊操作技能的前提下，我们还需要关注到一些问题，其中之一就是塔吊的振动问题。
一、塔吊的振动现象在使用塔吊的过程中，不可避免地会出现振动现象。
塔吊产生的振动可以是快速而细小的微震动，也可以是幅度较大的正常震动。
在施工现场，我们最常见的是第二种情况，塔吊产生的正常振动范围通常在0.2到0.5m/s之间。
这样的震动频率对于塔吊和建筑物的安全性来说是相对危险的。
因此，我们需要了解这些振动可能产生的影响。
二、塔吊振动的影响1.影响建筑物安全塔吊振动会传递到建筑物中，会影响到建筑物的安全性和稳定性。
如果建筑物本身就存在一些缺陷或结构不完整的情况下，振动更会加速建筑物的破坏和破损。
2.影响施工工人的安全塔吊振动还会影响到施工工人的安全。
在高空作业过程中，如果塔吊振动幅度过大，会影响工人的稳定性，甚至会让工人在交错高空方向上摇晃。
这对工人在高空作业时很不利，会造成更高的安全风险。
3.影响工程进度除了安全问题外，塔吊振动还会影响工程进度。
如果塔吊振动过大，会影响到塔吊的工作效率。
当塔吊无法按照规定的时间完成工作时，施工进度也会受到影响。
三、考虑塔吊振动的解决办法1.选择稳定的地基塔吊的地基是稳定性的基础，恰当地根据施工环境选择地基，并采用科学的方法进行基础施工，有利于减少塔吊的振动。
2.防止多方干扰除了在地基上下足功夫之外，我们还需要注意塔吊前方有无多方干扰的情况。
多方干扰，如交通、施工物资拉运、气泡类混合物振动等，都会给塔吊带来振动影响。
3.调整塔吊速度和角度在塔吊运转过程中，我们需要对速度和角度进行精确调整，以保证塔吊操作的稳定性。
如果操作不当或者忽略了这些条件，塔吊的振动幅度就会加大。
4.安装隔离荡板隔离荡板是一种常用的减振设备，能够有效地减少塔吊的振动。
通过安装隔离荡板的方式，能够在塔吊起重货物或作业时减少振动，同样也保障相关工人和周边人员的安全。
超高层建筑风振效应的分析与控制
超高层建筑风振效应的分析与控制随着城市化进程的不断加快，高楼大厦的数量不断增多。
在超高层建筑中，风振效应是一项非常重要的问题。
风振效应会对建筑物的安全性、舒适度和使用寿命等产生很大的影响。
因此，对超高层建筑的风振效应进行分析和控制是非常必要的。
超高层建筑的风振效应是指由于风力作用所引起的建筑物的振动现象。
在一定的风速条件下，建筑物会受到风力的作用，导致建筑物发生振动，并产生相应的结构应力。
建筑物的振动会对其内部和外部的使用环境产生直接的影响。
在极端情况下，风振效应还可能引起建筑物的倒塌等严重后果。
超高层建筑的风振效应主要受到以下因素的影响：建筑物的高度、形状、重量、弹性模量、抗风能力等。
其中，建筑物的高度是决定风振效应大小的关键因素。
当超高层建筑的高度超过50米时，就会出现明显的风振效应。
因此，对于高度超过50米的建筑物，风振效应的分析和控制显得尤为重要。
为了有效地分析和控制超高层建筑的风振效应，需要采取一系列的措施。
首先，需要对建筑物的结构进行优化设计，提高其抗风能力。
其次，需要采用适当的风洞模型进行风洞试验，以验证建筑物在不同风速下的风振响应。
此外，还可以通过在建筑物上设置减振器等结构配件，来减小建筑物的风振响应。
减振器是一种可以有效减小建筑物振动幅度的结构组件。
常见的减振器包括阻尼器、质量阻尼器、液态阻尼器等。
这些减振器可以通过消耗振动能量、调节建筑物的振动频率等方式来减小风振效应的影响。
使用减振器不仅可以提高建筑物的抗风能力，还可以改善建筑物的整体舒适度和使用寿命。
除了使用减振器外，还可以通过对建筑物的结构参数进行优化，减小建筑物的风振效应。
例如，可以采用不同的结构板式、改变结构布局等方式来控制振动频率和幅度，达到减小风振效应的目的。
此外，还可以通过增加建筑物的阻力系数、改变建筑物的外形等方式，来改善建筑物的抗风能力和降低风振效应的影响。
总之，在超高层建筑的设计和施工过程中，对风振效应进行分析和控制是非常重要的。
《高耸板式塔的风振响应分析》
《高耸板式塔的风振响应分析》篇一一、引言高耸板式塔作为现代建筑结构中的一种重要类型，因其独特的形态和结构特点，在风荷载作用下常常会出现风振响应现象。
风振响应不仅影响建筑物的正常使用性能，还可能对结构安全造成威胁。
因此，对高耸板式塔的风振响应进行分析具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文旨在通过对高耸板式塔的风振响应进行深入研究，为相关工程设计和施工提供理论依据和参考。
二、风振响应基本理论风振响应是指建筑物在风荷载作用下产生的振动响应。
这种响应包括结构在风荷载作用下的动态位移、速度和加速度等。
高耸板式塔由于其独特的结构形式和高度，其风振响应的复杂性较高。
为了准确分析高耸板式塔的风振响应，需要了解风荷载的基本特性以及结构动力学的相关理论。
风荷载是建筑物受风作用的主要外力，其大小和方向随时间和空间的变化而变化。
结构动力学则研究结构在动力荷载作用下的响应，包括结构的振动、变形和稳定性等问题。
通过对风荷载特性和结构动力学的综合分析，可以建立高耸板式塔的风振响应分析模型。
三、高耸板式塔的风振响应分析方法针对高耸板式塔的风振响应分析，常用的方法包括理论分析、数值模拟和风洞试验等。
1. 理论分析：通过建立高耸板式塔的结构力学模型，运用结构动力学理论，对结构在风荷载作用下的振动响应进行理论分析。
这种方法可以得出结构的振动规律和响应特性，但需要较高的数学和力学素养。
2. 数值模拟：利用有限元、有限差分等数值方法，对高耸板式塔进行精细化建模，并通过输入风场数据，对结构的风振响应进行数值模拟。
这种方法可以较准确地预测结构的振动响应，但需要较高的计算资源和计算能力。
3. 风洞试验：通过在风洞试验室中模拟实际风场环境，对高耸板式塔模型进行风洞试验，观察和分析结构的振动响应。
这种方法可以直观地观察结构的振动形态和响应特性，但受试验条件和成本的限制。
四、高耸板式塔的风振响应分析实例以某高耸板式塔为例，采用上述三种方法对其风振响应进行分析。
塔吊的风力影响及其考虑
塔吊的风力影响及其考虑随着城市化的不断加速和建筑工程的不断扩大，高层建筑的兴建已成为当今社会的一种趋势。
在高层建筑的兴建中，塔吊无疑是不可缺少的一个施工设备。
然而，在施工过程中，塔吊容易受到风力的影响，进而对建筑施工产生不利影响。
因此，塔吊的风力影响及其考虑已成为一个值得探讨的问题。
一、塔吊的风力影响在建筑施工过程中，塔吊作为一种起重设备，其高度和臂长一般都较大。
这使得塔吊在遇到风力时，受到的影响也比较大。
风力作用下，塔吊的钢丝绳、转臂和主杆等部件会发生摆动或者旋转，从而使吊钩悬挂的物体也会产生相应的运动。
当风力过大时，塔吊甚至会发生侧倾或者翻倒的情况，对周围人员和建筑物带来极大的安全隐患。
二、考虑塔吊的风力影响为了降低塔吊风力影响的风险，需要在设计和使用过程中加强对其风力影响的考虑。
主要包括以下方面：1.塔吊的选择对于需要在高风区域进行施工的项目，应该选择结构稳定的塔吊，并且在施工前进行风载荷的计算和模拟，确保其能够承受风力对其产生的影响。
2.塔吊的安装在塔吊的安装过程中，应该顾及其在风力下的抗风能力。
一般来说，为了能够更好地稳定塔吊，需要将其安装在合适的地基上，并且增加底座的面积。
此外，在安装时还应该考虑其周围环境，避免其被过高的建筑物所阻挡，减小对风力的抵抗。
同时在施工过程中，需要按照安全规定对塔吊进行定期检查和维护，确保其能够保持正常的风力抗力设计。
3.塔吊的使用在塔吊的使用过程中，也需要注意其所处的风力环境。
如果风力过大，需要及时停工，确保塔吊处于安全状态。
此外，还可以根据工程需要和气象预报等情况，及时调整塔吊的工况，避免其在风力作用下发生不可预测的变化。
三、结论塔吊的风力影响已经成为工程建设过程中需要解决的重要问题。
在塔吊的设计、安装和使用过程中，需要充分考虑其所处的环境和风力作用，并且采取相应的措施来保证其稳定性和安全性。
只有这样才能使塔吊在建筑施工中发挥更大的作用，并且保证施工的顺利进行。
《2024年高耸板式塔的风振响应分析》范文
《高耸板式塔的风振响应分析》篇一一、引言随着现代建筑技术的不断发展，高耸板式塔作为重要的工程结构，其稳定性和安全性问题越来越受到人们的关注。
风振响应是影响高耸板式塔稳定性和安全性的重要因素之一。
因此，对高耸板式塔的风振响应进行分析具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文旨在通过对高耸板式塔的风振响应进行分析，为工程设计提供理论依据和指导。
二、风振响应的基本理论风振响应是指在高耸建筑物在风力作用下的振动响应。
风振响应的分析需要考虑风的特性和建筑物的动力特性。
在分析过程中，通常采用风工程学的理论和方法，包括风场模拟、风荷载计算、结构动力学分析等。
其中，结构动力学分析是风振响应分析的核心，需要考虑建筑物的质量、刚度和阻尼等参数。
三、高耸板式塔的结构特点高耸板式塔作为一种特殊的工程结构，具有以下特点：高度较高，结构较为细长；板式结构使得建筑物在水平方向上具有较大的刚度；建筑物的质量分布不均匀，容易造成质量偏心等。
这些特点使得高耸板式塔在风力作用下的振动响应具有特殊性，需要进行专门的分析。
四、高耸板式塔的风振响应分析方法高耸板式塔的风振响应分析方法主要包括以下步骤：1. 风场模拟：采用风工程学的理论和方法，对建筑物所在地的风场进行模拟，得到风速、风向等参数。
2. 风荷载计算：根据风场模拟结果和建筑物的外形，计算建筑物所受的风荷载，包括平均风荷载和脉动风荷载。
3. 结构动力学分析：采用有限元法等结构动力学分析方法，建立建筑物的有限元模型，考虑建筑物的质量、刚度和阻尼等参数，计算建筑物在风力作用下的振动响应。
4. 响应分析：根据结构动力学分析结果，对建筑物的振动响应进行分析，包括振幅、频率、阻尼比等参数的分析。
五、高耸板式塔的风振响应分析实例以某高耸板式塔为例，采用上述方法进行风振响应分析。
首先，对建筑物所在地的风场进行模拟，得到风速、风向等参数。
然后，计算建筑物所受的风荷载。
接着，采用有限元法建立建筑物的有限元模型，并考虑建筑物的质量、刚度和阻尼等参数。
基于有限元法的塔式起重机振动特性分析
Equipment Manufactring Technology No.1，2012塔式起重机结构及构件承受的动荷载一般都很大，而且加载次数较为频繁，更容易产生疲劳破坏。
为了避免结构产生共振现象，提高机械零件的寿命和塔机操作者的舒适性，有必要对塔式起重机进行振动特性研究，以确保在工作过程中满足一定的动力性能要求。
这样能在理论以及实践上对塔机的设计、生产和使用提供科学指导，从而提高塔机的经济性和使用安全性，对建筑业，乃至整个国民经济的发展，都有一定的贡献［１］。
１模态分析基本理论模态分析的主要目的，是用来确定出塔式起重机的振动特性，其主要包括结构的固有频率和固有振型两个方面。
这两个参数是塔式起重机动态载荷设计中最重要的参数，也是进一步进行动力学分析的基础。
多自由度系统的运动微分方程如下［２￣３］：nj ＝１Σmijq 咬j （t ）＋c ij q 觶j （t ）＋k ij q j （t ΣΣ）＝Q i （t ）（i ＝１，２，…，n ）（１）其中，m ij 为质量系数，定义为只在坐标上q j 产生单位速度（其他坐标上的速度为零）时，在坐标q i 上所需施加的力，即m ij ＝Q i q j ＝１q r =０（r ＝１，２，－n ，r ≠j ）（２）c ij 为阻尼系数，定义为只在坐标q j 上产生单位加速度（其他坐标上的加速度为零）时，在坐标q i 上所需施加的力，即c ij ＝Q iq j ＝１q r =０（r ＝１，２，n ，r ≠j ）（３）k ij 为刚度系数，定义为只在坐标q j 上产生单位位移（其他坐标上的位移为零）时，在坐标q i 上所需施加的力，即k ij ＝Q i q j ＝１q r =０（r ＝１，２，n ，r ≠j ）（４）式（１）是q i （t ）（i ＝１，２，…，n ）关于的一组n 个联立的二阶常系数微分方程，其可以综合成如下矩阵形式：n n m q 咬（t n n ）＋n n c q觶（t n n ）＋n n k q （t n n ）＝Q （t n n ）（５）其中，q咬（t n n ）为结构的加速度列阵；q觶（t n n ）为结构的速度列阵；q （t n n ）为结构的位移列阵；Q （t n n ）为节点载荷向量。
超高层建筑结构设计中的风振效应分析
超高层建筑结构设计中的风振效应分析随着城市化进程的加速，越来越多的超高层建筑在各大城市拔地而起，成为城市风貌的一道亮丽风景线。
然而超高层建筑的建设过程中存在的一些问题和挑战也不容忽视。
其中之一便是超高层建筑结构设计中的风振效应分析。
本文将讨论这一话题，并探究其相关的技术和方案。
一、风振效应是什么？风振效应简单地说，就是指风对建筑结构的影响所形成的振动效应。
它在超高层建筑结构设计中的作用十分重要，因为超高层建筑一般都有较高的高度和较大的体积，结构非常复杂，而且受到风的影响非常大。
风振效应会对建筑物的安全性、舒适性和美观性产生很大的影响，因此必须加以充分考虑和控制。
二、风振效应的影响因素风振效应的产生并不是单一原因，而是由多种因素的综合影响所导致的。
其中主要包括如下几点：1. 风速及其方向：风振效应的大小和方向直接取决于风速和风向，风速越大、方向越垂直于建筑物立面，风振效应就越明显。
2. 建筑物结构：建筑物结构的特点、尺寸、高度和材料等都会影响风振效应。
比如说，塔形结构比矩形结构更易受到风的影响。
3. 地形：地形的高低起伏、周边环境等也都会影响风振效应。
比如说，环境中是否有高耸的建筑物、山岳地形等都会造成风场的扰动，增大风振效应。
三、风振效应的分析方法为了控制和减小超高层建筑结构的风振效应，必须对其进行分析和设计。
而在风振效应的分析中，目前比较常见的方法有如下几种：1. 加载系数法：即通过设定某些特定的载荷系数，来确定建筑物在不同风速和风向下的风荷载大小。
这种方法适用性广，但计算较为复杂，不太适合大规模的工程设计。
2. 数值模拟法：即利用计算机模拟风场的过程，来预测风振效应。
这种方法可以比较客观、直观地反映风场的情况，但需要进行大量的计算和实验研究，成本较高。
3. 物理模拟法：即通过模拟真实的风场环境，对建筑物进行实际的测试和验证，检测其在不同风速下的振动情况。
相比于数值模拟法，这种方法更加准确，但同时也需占用大量的实验场地和测试设备。
固定塔式起重机的变形和振动分析与控制
固定塔式起重机的变形和振动分析与控制摘要：固定塔式起重机是在建筑工地常用的大型机械设备，但由于工作环境恶劣和长期使用的疲劳问题，起重机的变形和振动成为了一个重要的研究课题。
本文旨在通过变形和振动分析，探讨固定塔式起重机产生的变形和振动的原因，并提出相应的控制措施以减少变形和振动对起重机工作的影响。
引言固定塔式起重机作为建筑工地的重要设备之一，承担着搬运和装配建筑材料的重要职责。
然而，由于工作环境的限制、长时间的使用和疲劳积累等因素，起重机的变形和振动成为了一个不容忽视的问题。
正确地分析和控制起重机的变形和振动，对保证起重机的安全和工作效率具有重要意义。
一、固定塔式起重机的变形分析1.变形的原因固定塔式起重机的变形主要受到以下因素的影响：a. 起重机的自身重量和载荷：起重机的自身重量以及搬运的载荷会产生一定程度的变形。
特别是在持续搬运重物的情况下，会导致起重机的变形加剧。
b. 外部环境的作用：风力、温度变化等外部环境因素会对起重机产生一定的作用力，导致起重机的变形。
c. 材料的疲劳和老化：由于长期使用和疲劳积累，起重机的材料会出现老化现象，导致变形的增加。
2. 变形的形式固定塔式起重机的变形主要包括以下几种形式：a. 水平变形：起重机在工作时，由于自身重量和外部作用力的影响，可能会出现水平方向的变形现象。
b. 垂直变形：起重机在承载重物时，受到载荷的影响，可能会出现垂直方向的变形现象。
c. 旋转变形：起重机在旋转时，由于摩擦力和载荷的作用，可能会出现旋转方向的变形现象。
二、固定塔式起重机的振动分析1.振动的原因固定塔式起重机的振动主要受到以下因素的影响：a. 起重机的运动：起重机在工作时，由于吊钩移动、起升等运动，会产生一定的振动。
b. 搬运的载荷：起重机在搬运重物时，由于载荷不平衡、惯性力等原因，会引起振动。
c. 风力的作用：起重机是长期暴露在外部环境中的，风力会对起重机产生一定的作用力，导致振动。
论某塔式起重机的振动频率和振动分析
前 言
塔 式 起 重 机 （ 图 １是 一 种 广 泛 应 用于 建 筑 施 工 和 工 业 起 见 ） 重 的机 械 ， 一 般 由 ３部 分 组 成 ： 属 结 构 部 分、 作 机 构 部 分 它 金 工 和 驱 动 控 制 系 统 部 分 。塔 式 起 重 机 的金 属 结 构 部 分 又 包 括 塔 身 、 顶、 重臂架、 衡臂架、 塔 起 平 回转 支 承 架 、 架 和 台车 架 等 主 底 要 组 成 部 件 。当起 重 臂 架 绕 塔 式 起 重机 的 回转 部 分 作 ３ ０ 回 ６。 转、 吊重载 荷 沿 起 重 臂 架 运 行 并 升 降 时 以及 由于 驱 动 控 制 系 统
・
塔 项） 一 个 很 长 的塔 臂 。塔 身 和 塔 臂 的 合理 设计 是塔 式起 重 机 和 的 关键 ，因 此对 塔 式 起 重 机 进 行 结 构 的 力 学 分 析 时 主 要 是 ５分 析 这 两部 分 的杆 件 受力 。 由于 这两 部 分 的杆 件 数 目较 多 ， 此对 因 这 两部 分杆 件 进 行 有 限元 分 析 时 有 必 要 进 行 相 应 的 处 理 以 简 化 这 些杆 件 的数 据 输 入 。 由于 塔 身 和 塔 臂 的杆 件 布 置 比较 类 似 ， 基
图 １ 某 型 塔 式 起 重 机 有 限 元 模 型
电机 抖 动 等原 因 ， 会 使 塔 式 起 重机 引起 振 动 。 此情 况下 ， 都 在 吊 重 荷 载 等 动 荷载 对塔 式 起 重 机 结 构 所 引 起 的 内 力 和 变 形 ， 比 要 同样 大 小 的 静荷 载 所 引起 的大 ， 时甚 至 大得 多 。 由于 塔 式 起 有 重 机 结 构及 构件 承 受 的动 荷 载 一 般 都 很 大 ， 且 加 载 次数 较 为 而 频 繁 ， 容 易 产 生 疲 劳破 坏 。 为 了 避免 塔 式 起 重机 结 构 产 生 共 更 振 现 象 ，同 时使 塔 式 起重 机 结 构 的 设 计 理 论 和 方 法 更 加 合 理 ，
起重电机震动原因分析报告
起重电机震动原因分析报告摘要：起重电机在工业生产中起到重要的作用，但在应用过程中，有时会出现震动现象，影响工作效率和安全性。
本报告通过对起重电机震动原因进行分析，提出了相应的解决方案。
一、引言起重电机是工业生产中常用的设备之一，广泛应用于吊装、搬运等工作中。
然而，起重电机在应用过程中有时会出现震动现象，给工作效率和安全性带来一定的影响。
因此，分析起重电机震动原因，提出解决方案具有重要意义。
二、起重电机震动原因分析1. 设备老化：起重电机应用时间过长或维护不当，设备内部零部件磨损严峻，导致震动。
2. 不平衡负载：起重电机吊装的重物分布不匀称，导致电机在工作过程中受到不平衡力的作用，产生震动。
3. 安装不稳固：起重电机安装不稳定，底座松动或固定螺栓松动，使电机在工作时发生震动。
4. 电机轴承故障：电机轴承损坏或润滑不良，导致电机在工作时产生震动。
5. 电源电压波动：起重电机所接受的电源电压波动较大，超过了电机所能承受的范围，引起电机震动。
三、解决方案1. 定期维护：对起重电机进行定期检查和维护，更换磨损的零部件，确保设备的正常运行。
2. 平衡负载：在吊装过程中，合理分配重物的重心，防止不平衡负载导致的震动。
3. 加固安装：确保起重电机安装稳固，检查底座和固定螺栓的稳固程度，必要时进行加固。
4. 轴承维护：定期检查电机轴承的状况，准时更换损坏的轴承，并进行润滑保养。
5. 电源稳定：通过安装稳压器或保证电源质量，防止电压波动对起重电机的影响。
四、结论通过对起重电机震动原因的分析，我们可以得出以下结论：设备老化、不平衡负载、安装不稳固、电机轴承故障和电源电压波动都可能导致起重电机震动。
为了解决这一问题，应定期维护设备、平衡负载、加固安装、轴承维护和保持电源稳定。
五、展望随着科技的不息进步，起重电机的设计和制造技术将不息提高，信任起重电机的震动问题将得到更好的解决。
我们期望通过不息探究和改进，提高起重电机的工作效率和安全性，为工业生产做出更大的贡献。
《高耸板式塔的风振响应分析》范文
《高耸板式塔的风振响应分析》篇一一、引言高耸板式塔是建筑工程中常见的结构类型，如通讯塔、输电塔以及广播电视塔等。
随着塔的高度增加，其风荷载成为设计和维护时需要考虑的关键因素之一。
风振响应是风荷载作用下的结构动力响应，因此，对高耸板式塔的风振响应分析具有重要意义。
本文旨在深入分析高耸板式塔在风荷载作用下的动力响应，并提出有效的分析和优化设计方法。
二、高耸板式塔的特点与重要性高耸板式塔通常具有高宽比大、刚度较低、且容易受到外界风力作用的特点。
这些特点使得在设计和施工中必须充分考虑风荷载的影响。
此外，随着科技的发展，高耸板式塔在通讯、电力、广播电视等领域的应用越来越广泛，因此对其风振响应的分析显得尤为重要。
三、风振响应的基本理论风振响应是指结构在风荷载作用下的动力响应，包括结构在风荷载作用下的振动、变形等。
其基本理论包括结构动力学理论、风荷载理论以及流固耦合理论等。
在分析高耸板式塔的风振响应时，需要综合考虑这些理论。
四、高耸板式塔的风振响应分析方法（一）现场实测法现场实测法是通过在真实环境中对高耸板式塔进行实测，获取其风振响应数据的方法。
该方法能够直接反映结构的实际响应，但需要投入大量的人力、物力和时间。
（二）数值模拟法数值模拟法是通过建立高耸板式塔的有限元模型，利用计算机进行数值模拟分析的方法。
该方法可以快速、准确地得到结构的响应数据，且成本较低。
本文将重点介绍数值模拟法在高耸板式塔风振响应分析中的应用。
五、数值模拟法在高耸板式塔风振响应分析中的应用（一）建立有限元模型首先，根据高耸板式塔的实际结构尺寸和材料属性，建立其有限元模型。
在建模过程中，需要充分考虑结构的几何非线性和材料非线性等因素。
（二）风荷载的模拟风荷载的模拟是数值模拟法的关键步骤。
通常采用风场模拟和风荷载计算的方法来获取结构表面的风压分布和风荷载大小。
其中，风场模拟可以通过计算流体动力学软件进行，而风荷载计算则可以根据规范或实验数据得到。
塔式起重机风振效应的初步分析
塔式起重机风振效应的初步分析在建筑和工业领域，塔式起重机被广泛应用于吊装和运输物品。
然而，由于塔式起重机的高度较高，往往会受到风振效应的影响，给施工和使用带来一定的风险和不便。
因此，塔式起重机风振效应的分析和研究显得尤为重要。
塔式起重机受到风振效应的主要原因是风力作用于结构上，引起塔式起重机结构产生颤动。
在恶劣的气象条件下，风力能够达到极高的大小，从而使得塔式起重机产生危险。
塔式起重机风振效应的分析和研究的主要目的就是要找到有效的控制手段，减小风力对塔式起重机结构的影响，从而确保施工安全进行。
风振效应的分析与研究需要从结构的构造和风力的力学特性入手。
首先，在塔式起重机结构的设计中需要考虑风振的因素，通过减小结构的自由振动周期、提高结构的抗风能力以及采用减振措施等形式探索风振防护的措施。
其次，根据风速与风向的变化，要分析风作用在塔式起重机结构上时所产生的频率谱及振幅，以此进行结构的合理设计和优化。
在实际的施工中，还需要加强对于塔式起重机风振效应的监控与管理。
通过建立风速监测系统和振动监测系统，可以实时地对塔式起重机受到的风振力进行检测和分析，以便及时采取措施，保障施工和使用的安全。
综上所述，塔式起重机风振效应是施工和使用过程中需要重视的风险因素。
通过全面的分析和设计，以及加强实际施工的监控与管理，可以有效地减小风振效应对塔式起重机的影响，确保施工与使用过程的安全性。
塔式起重机的风振效应与风力、结构刚度、自由振动周期等因素有一定的关系。
以下列出相关数据并进行简要分析：1. 风力：塔式起重机所受的风力是产生风振效应的主要因素之一。
风力的计量单位一般为米每秒或千帕。
通常，当风速超过30米每秒时，塔式起重机将面临很高的风振风险。
因此，在设计和使用过程中，需要特别关注风速的监控和控制。
2. 结构刚度：除了风力之外，塔式起重机的结构刚度也是产生风振效应的重要因素。
一般来说，结构刚度越大，塔式起重机的抗风能力就越强。
平头塔式起重机起重臂变幅运动过程中的振动响应分析
＊基金项 目：国家 自然科学基金项 目（５１４７５２７７） 作者简介 ：韩松 君（１９９２一 ），男 ，山东菏泽人 ，硕士研究生 ，研究方 向 ：机电系统振动控制与运动控制研究 。
１６ ｛工 缸械ｌ ２０ｔ８。９
ｆ
ｌ
缸 拭
第 ４９卷 Ｉ第 ９期
总第 ５３９期
振动提供了理论参考和依据 。
表 １ 有限元模型采用的单 元类型
结构名称
单 元 类 型
数量 ／个
塔 臂 身、回、转起塔重身臂 、平衡 ＢＥＡＭＩ８８梁单元
１ ７６３
平 衡 臂 拉 杆
ＬＩＮＫ１８０杆 ＭＡＳＳ２１质量单元
２ ８６８
塔身和回转节材料选用 Ｑ２３５，起重臂和平衡臂选用 Ｑ３４５，材料属性 统一选取钢材属性 ，弹性模量 Ｅ＝２．０６× １Ｏ”Ｐａ，泊松 比 ／ｘ＝０．２８，密度 ｐ＝７ ８５０ ｋｇ／ｍ３。
试验 ·研 究
Ｔｅｓｔ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
平 头塔式起重 机起重臂 变幅运动过 程 中的 振 动 响应分 析 ＊
韩松君 ，张 恩 ，杨传宁 ，梁立为 ，董明晓 山东建筑大学机 电工程学 院
摘 要 Ｉ平头塔式 起重机 变幅机构 频繁的往 返运动 不仅会 引起起重 臂结构 挠度的变 化 ，还 容易激 励整机结 构在竖 直平 面内 的振动模 态 。为研 究有效 消除 这一振 动的控 制方法 ，以 ＱＴＺ５６１３型 平头塔式 起重 机为 研究对 象 ，采用 ＡＮＳＹＳ软件 建立 平 头塔式 起重 机有 限元模 型 ，通过模 态分 析得 到起重 机整机 结构 的固有 频率和 振型 ，进 一步研 究在 变幅运 动过程 中起重 臂 结构的振 动响 应 。分析 在匀速 变幅工况 下起重臂 结构的振 动周期 和振动 幅值的变 化规律 ，揭示 不同的 变幅速度 对起重 臂结 构振动 响应 的影响规 律 ，为探索消 除平头塔 式起重 机结构振 动提供 理论依据 。
塔式起重机的振动模态分析
１ 前言
振动是结构系统在动力荷载作用下 ，将使结构
或构件 产生 一定 的振荡 力 ，从 而 引起 结构 或构 件 出
进行研究 ，确保塔机在工作过程中满足强度条件和
相关 的动力 性能 要求 。
３
现不稳定的内力和位移反应 ，振动现象是结构系统 经常遇到的问题之一。大部分结构系统不希望有振 动 ，振动会 造成结 构疲 劳而破 坏 。然 而 由于结 构本 身具有某种程度的刚性 ，故其 自 振频率及模态是结 构设计必须了解的特性之一 ，进而避免外力频率和 结构 自振频率相同，以防止共振现象发生 。模态分 析就是用来确定设计中结构的振动特性 （ 固有频率
维普资讯
塔 式 起 重 机 的 振 动 模 态 分 析
总装 工程 兵科研 二 所 一 室 张银龙
摘 要： 振动是工程结构的常见现象 ， 模态分析就是 确定结构 的振 动特性 ，它也是其他 动力学分析 的基础。
利用大型通用有 限元分析软件 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 对广泛应 用于工 程 中的某 型塔式起 重机 的振动频率 和振 型进行 分析计 算 ， 为研究该 型塔式起重机其他的动力 响应提供 了准备 。 关键词 ：振动 ；模态分析 ；塔式起 重机
一
略去 ，而将这几部分的连接用结点直接布置在一起 即可。塔臂和平衡臂的悬索可选用杆件单元连接 ， 只需将 该部 分 的杆件抗 拉压 刚度基 本 和钢丝 绳悬索
《 重 运 输 机 械 》 ２Ｏ （ ） 起 ０７ ３
５ ４ 一
维普资讯
的刚度 一致 。
Ａｂ ｌ ｓ ： Ｖ ｂ ａｉｎ ｉ ｃ ｍ ｎ ｉ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ｓ ｕ ｔｒ ． Ｍｏ ｅ ｎ ｌｓ ａ ｅｅ ｍ ｎ ｔ ｃｕ ｅｖｂ ｔ ｎ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｓａ ｄ ｉｒ ｔ ｏ ｍｏ ｎ ｅ ｇ ｅｉ ｔ ｃ ｅ ｏ ｓ ｎ ｎ ｒ ｕ ｄ ａ ａｙｉ ｃ Ｉ ｄ ｔｒ ｉｅ ｓ ｕ ｔｒ ｉｒｉ ｈ ｒｃｅ ｓ ｃ ｎ ｓ ｌ ｒ ａ ｏ ｉｉ
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点的位移—— 时间历程等数据 ， 在提高塔机的性能方面， 为塔机生产厂提供数据依据。
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ｌ 塔式起重机有限元模型的建立
１１Ｔ ６１ 塔 机 的主要性 能及 参数 ． Ｃ ００
／‘
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’
二 ２
起重工作幅度 ： 最小 ２５ｍ ， ． 最大 ６ ０ｍ 最大工作高度 ： ８ １ ｍ ０
Ｋｅ ｒ ｓ ｔｗｅ ｒｌ ；ｆ ｉ ｌｍｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｒｅａｌ ｉ ｔ ｅｅ ｎ ；ｍｏ ａ ａｙ ｉ；ｗ ｎ ｅｐ ｎ ｅ ｅ ｎｅ ｄ ｌａ ｌ ｓｓ ｉｄ ｒｓ ｓ ｎ ｏ
随着城市高层建筑的增多， 其对塔式起重机的需求也 越来越多 ， 陛能的要求也越来越高 。塔式起重机是一 对其
图１ 塔 机模 型 图
塔身标准节与固定支腿连接图中 １ 处采用全位移约
腹杆构成 ， 腹杆又分为斜腹杆和直腹杆 ， 每个标准节之间
的连接需要设置为节点。整个塔机加装三套附着架 ， 附着 装置由四套框梁和 四根内撑杆组成。塔机具体尺寸及材
束； 附着架与塔身连接处及套架与塔身连接处图中２采用 对 Ｘ Ｙ两个方 向的耦合 ； 、 附着架与墙 体的连接处 图中 ３ 采用全约束 ； 拉杆与臂架 图中４采用 ｘ、 ｚ三个方 向的 Ｙ、
种结构较大、 工作动作复杂的机械产品。风对高层与高耸
料 （ ） 略 。 １２塔机 有限 元模型 的建 立 ．
Ｔｆ １ Ｃ Ｏ０最大起升高度为 １０ｍ， ａ ８ 仅对主要结构受力部 分进行建模 ， 在建模 时各结构受力单元均采用 Ｂ Ａ ８ Ｅ Ｍ１８ 号单元 ， 截面尺寸用 Ｓ Ｃ Ａ Ａ命令进行赋值 。平衡 中采 ＥＤ Ｔ 用 Ｓ ＬＤ ８ Ｏ Ｉ１ ６号单元 ， 与平衡臂的梁单元采用 ｘ、 、 Ｙ ｚ三个 方向的耦合。在保证结构的形状 以及在空间安放位置与 实际相同后开始建模ｕ 。 Ｊ
析， 在施加模 拟风载荷后得到起重机位移的响应 ， 对获得的结果进行 了初 步的分析。
关键词 ： 起重机
中图分类号 ：｝ １ ｒ
有限元 模 态分析
文献标识码 ： Ａ
风振效应
文章编号 ： 吆 － ｓ６ ２１ ）３— ｏ４— ３ １ ０ ６ ｓ （ｏ２ ｏ ０ ４ ０
Ｔｈ ｅｉ ｎ ｒ ａ ｙｉ ｎ Ｔｏ ｒ Ｃｒ ｎ ｙ Ｗ ｉ ｄ Ｅｆｅ ｔ ｅＰｒ ｌｍｉ ａ ｙ Ａｎ ｌｓｓｏ ｗｅ ａ ｅ ｂ ｎ ｆ ｃ
ｃｍ ｌ ｅｍ ｃ ｉｅａ ｅ ｘ ｒ ｎ ｅｗ ｎ ａ ｅ ａ ｄｈ ｓｔｅｐｅｉ ｉａｙａ ａ ｓ ｅｒｓ ｌ ｏ ｐｅ ａ ｈｎ ｆ ｒ ｅｔ ｇｔ ｉｄ ｗ ｖ ． ａ ｒｌ ｎ ｒ ｎ ｙ ｉ ｔ ｔ ｕｔ ｔ ｔ ｅ ｉ ｈ ｎ ｈ ｍ ｌ ｓ ｏｈ ｅ ．
根据上述方法所建立模型如图 １ 所示。
—
结构的破坏通常是非常严重的， 而且高层与高耸结构的破 坏往往隐藏着潜在 的危险。在 目前认 真的搞好结构工程 抗风 ， 有着十分重要的意义 ， 故对高层与高耸结构进行风
振分析是很有必要的。 本文 论 述 了 在 用 Ａ Ｓ Ｓ软 件 对 某 公 司 生 产 的 ＮＹ Ｔ ６１ Ｃ ００型号塔机进行模拟风载荷作用的有限元分析。对 塔机进行瞬态动力学分析采用 Ｆ Ｌ Ｕ Ｌ法 ， 通过提取相应节
ＧＵ ｎ ｑ ａ ｇ，ＧＵＯ ｈ ｏ ｏ ｇ Ｙｏ ｇ ｉ ｎ Ｓ ａｄ ｎ Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ａ ｅ ＳＳ ｔ ｅ ｆ ｉ ｌ ｍｅ ｔｓ ｆ ａ ｅ ＡＮＳ ｏ ｓ ｔｕ ｅ ｏ ｅ ａ ｄ ｌ ｇ ｏ ｅ Ｔ ６ １ ｏ ｒ ｃ ａ ｅ ｗｈ ｃ ｓ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒＵ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｎ ｏｔ ｒ ｈ ｉ ｅ ｗ ＹＳ ｔ ｅ ｐ ｔ ｖ ｒｌ ｍｏ ｅ ｉ ｆｔ Ｃ ０ ０ ｔｗｅ ｒ ｎ ｉ ｈ ｉ ｈ ｌ ｎ ｈ
・
４ ・ ５
耦合 ； 配重与平衡臂架 图中 ５ 采用 ｘ、 、 Ｙ ｚ三个方 向的耦 合。附着约束位于４ ６ ｍ、 。 ０ｍ√ ８ ｍ处 ０ ０
点上 。得出结果后取塔机上的 ２个点进行分析 ， 个点 ２ 分别为 ： 起重臂端和司机室。 由图３ 一图 ５ 可知 ， 起重臂前端在大约 ０５ｓＸ方向 ． ， 位移最大为 一 ×１～ｍ， ４ ０ 在大约 ３Ｓ １ ， 方向位移最 和 ０ＳＹ 大约为 ２２ｍ， ． 此方向位移幅度随时间变化近似周期变化。 大约 １８ ， ． ＳＺ方向位移达到最大为 一 ．５ｍ ０４ 。可见 ， 起重 臂在垂直塔臂方 向（ Ｙ向） 的摆动幅度是很大的， 若在此 时
ｐ ｏ ｕ ｅ ｙ ａｃｍｐ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ｂ ｏ ａ ｙ，ａ ｄ ｃｒｙｏ ｅｍｏ ａ ｎ ｌｓ ａｅ ｎ ｉ ｈ ａ ｅ ｂａｎ ｅｄ ｔ ｆｔｅｄｓ ｌｃ ｍｅ ｔｒｓ ｏ ｓ ｆｔｅ ｎ ａｒ ｎ ｔ ｄ ｌａ ａｙ ｉ ｂ ｓｄ ｏ ｔ ｈ ｓ ．Ｔ ｅｐ ｐ ｒｏ ｔｉｓｔ ａａ ｏ ｈ ｉｐａ ｅ ｎ ｅｐ ｎｅ ｏ ｈ ｈ
最 大起重 量 ： ６ｔ
／
起重臂为小车变幅 ， 结构形式是横截面为等腰三角 形的格构式桁架 ， 上弦杆为方钢管， 下弦杆为方钢管， 缀条 均为钢管 ， 支承方式是一铰两拉杆。塔机的塔身标准节单 节的轮廓尺寸采用 １８ ２８ 每个标准节由主弦杆和 ． ｘ ． ｍ ｍ；
。
／
。
・
４ ・ ４
塔 式 起 重机 风 振 效 应 的初 步 分 析
顾永强。 郭少东
（ 内蒙古科技大 学 建筑与土木 工程 学院， 内蒙古 包头 ０４１） １ ０ ０
摘要 ： 本文先应用 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 有限元软件对 某公 司产的 Ｔ ６１ 塔 式起重机进 行整体 建模 ， 以此 为基础对塔机 进行模 态分 Ｃ００ 并