塔式起重机的静力学分析
qtz8041型塔式起重机塔身结构静力分析与模态分析
622019.08CMTM2 模型导入与边界条件的施加用三维建模软件creo 建立塔式起重机塔身实体模型，导入Meshfree 软件后进行边界条件的施加。
塔机基础节与基础通过销轴连接限制其全自由度。
模型中通塔式起重机是一种高工作效率、大回转半径、高起升高度、大工作幅度的起重设备。
同时操作简单，安拆方便的优势使其在建筑施工过程中得到广泛的使用，成为垂直升降运输的起重运输设备之一。
虽然塔机的使用给建筑施工过程中带来了便利，但是也给施工人员带来了巨大的安全隐患。
面对日益增多的塔身结构破坏事故，对于塔身的研究与分析也就显得尤为重要。
吕呈斌[1]对塔身受力最不利的工况进行分析，校核并验算了塔身主弦、腹杆的强度。
陆念力[2]通过位移比较法实现了格构式构件到实腹式结构的等效。
牛向辉[3]运用 ANSYS 有限元分析软件研究平头塔式起重机在不同工况下金属结构的变形和应力分布情况并进行了优化。
塔身结构通常为桁架结构。
依据现行《塔式起重机设计规范》（GB /T 13752-2017）[4]。
笔者基于 MIDAS MeshFree 仿真分析软件对国内某平头塔式起重机塔身结构进行有限元分析，可以为塔机今后的设计以及施工的安全提供参考意见。
1 塔式起重机塔身结构本次分析选用了QTZ8041型平头塔式起重机塔身标准节，其结构形式见图1，图2。
标准节主要由以下四个部分组成。
分别为主肢，横腹杆，斜腹杆及斜撑杆。
主肢高度为5.7m,主弦杆截面尺寸为217×217×20mm ，横腹杆长度为1.6m,截面尺寸为86×86×8mm ，斜腹杆长度为1.9m ，截面尺寸为108×108×8mm 。
斜撑杆长度为2.5m,截面尺寸为86×86×8mm ，各部件之间采用销轴连接。
标准节之间采用榫头连接，并用销轴固定。
区别于一般塔机整体式标准节的焊接结构，该型号塔机的标准节采用销轴连接式的榫头式标准节。
塔式起重机臂架的静动态分析及优化
塔机 结 构 的固有频率 相近 ，防止 发生 共振 现象 ］ 。有 起重量 为 ６ ｔ 。该塔机 选用钢材 为 Ｑ２ ３ ５ ，弹性模 量 Ｅ Ｘ
１ ． ４ 载荷的情况
塔机 的静力学分析 需要考虑 以下载荷 ：
（ １ ） 自重 载荷 ， 自重 惯性力的形式加在每个单元 上； （ ２ ）起 升 载荷 ，起 升 载 荷按 照集 中载 荷 的形 式施
的弹性 三 维梁它们都各具 有特点，能满足不 同的分析要 加到吊臂 的下 弦上 ；
必 要进行模 态分析 ，模 态分析主要用于确定系统 的 自身 型 进行阶数 提取 。 。 ’ 。 了一种基于 ＡＮＳ ＹＳ的建 模分析方 法 ，对其进行 静动分 结果表 明该臂架 的最 大应 力小于材料许用应 力，安 全余
塔 机 的工作高度为 ４ １ ｍ，臂长为 ５ ６ ｍ，最大额定
塔 式起 重机 是各种工程建 筑 中最 主要 的施 工机械 ， 求 。Ｂ Ｅ ＡＭ１ ８ ８单元 以 Ｔ ｉ ｍｏ ｓ ｈ ｅ ｎ ｋ ｏ梁理论为基 础，其 臂架结 构 自重 在整机 中占有 较大 比重 ，是影响起 重能力 形函数 中挠度和截 面转动各 自独立插值 ，并考虑了剪切 的主要 因素，高效准确 的模 拟塔机 臂架结 构在不 同工况 变 形的影响 ，具有塔机分析 所要求的功能 ，因此 ，在 塔
塔 式 起 重 机 臂 架 的 静 动 态 分 析 及 优 化
Ｔｈ ｅ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ Ｄｙ ｎａ ｍｉ ｃ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ
基于工程力学的塔吊设计与优化
基于工程力学的塔吊设计与优化塔吊作为一种重要的起重设备，在建筑工地和工业生产中扮演着重要的角色。
它的设计和优化是工程力学的重要应用之一。
本文将从结构设计、力学分析和优化三个方面，探讨基于工程力学的塔吊设计与优化。
一、结构设计塔吊的结构设计是塔吊设计中的关键环节。
在设计过程中，需要考虑塔吊的高度、吊臂长度、底座尺寸等因素。
首先，塔吊的高度需要根据工地的实际情况进行合理确定。
如果工地空间狭小，塔吊高度过高可能会造成安全隐患。
其次，吊臂长度的选择需要根据工程的需求和吊物的重量来确定。
吊臂过长可能会导致结构不稳定，吊物的重量过大可能会超过塔吊的承载能力。
最后，底座尺寸的设计需要考虑塔吊的稳定性。
底座尺寸过小可能会导致塔吊倾斜或倒塌，而过大则会浪费空间。
二、力学分析力学分析是塔吊设计中不可或缺的一部分。
在设计过程中，需要进行静力学和动力学分析。
静力学分析主要用于确定塔吊的稳定性和承载能力。
通过计算各个部件的受力情况，可以确定塔吊的最大承载能力，从而保证工程的安全进行。
动力学分析主要用于分析塔吊在工作过程中的振动情况。
通过分析塔吊的振动特性，可以采取相应的措施来减小振动幅度，提高工作效率。
三、优化设计优化设计是塔吊设计中的重要环节。
通过优化设计，可以提高塔吊的性能和效率。
首先，可以通过材料的选择和结构的优化来减小塔吊的自重。
减小自重可以减小塔吊的能耗，提高工作效率。
其次，可以通过改进塔吊的控制系统来提高操作的精度和稳定性。
优化控制系统可以使塔吊的运动更加平稳，减小误差，提高工作效率。
最后，可以通过改进塔吊的安全系统来提高工作的安全性。
优化安全系统可以减小事故的发生概率，保护工作人员的安全。
综上所述，基于工程力学的塔吊设计与优化是一个复杂而重要的任务。
在设计过程中，需要考虑结构设计、力学分析和优化设计等多个方面。
通过合理的结构设计，精确的力学分析和科学的优化设计，可以提高塔吊的性能和效率，保证工程的安全进行。
塔式起重机的静力学分析
塔式起重机结构的静力学分析摘要：强度和振动特性是设计塔式起重机的金属结构的重要指标。
文章从有限元的基础理论出发,利用ANSYS软件,对塔式起重机进行静力学分析,获得了其应力应变结果,比较了三种典型的工况,指出了极限吊重情况下静态极限强度的位置,并分析了塔式起重机的振动频率和振型,为研究塔式起重机的其他动力响应提供了依据。
关键词：塔式起重机静力学分析有限元 ANSYS引言：塔式起重机（tower crane）简称塔机，亦称塔吊，起源于西欧。
动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。
作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。
由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。
当起重臂架绕塔式起重机的回转部分作360°回转、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电机抖动等原因，都会使塔式起重机引起振动。
在此情况下，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，要比同样大小的静荷载所引起的大，有时甚至大得多。
由于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。
作为大型设备,塔机的工作特点是根据建筑需要将物品在很大空间内升降和搬运,属于危险作业。
目前,在建筑施工中,由塔机引起的人员伤亡和设备事故屡禁不止,重大事故发生率居高不下。
塔机的强度和振动频率是影响塔机寿命和稳定性的重要因素，因此对塔式起重机进行静力学和振动的研究是十分要必要的。
本文利用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对塔式起重机ＱＴＺ630进行建模，分析了三种加载在塔式起重机上的典型的工况，得出了塔式起重机在三种工况下的静力学应力和应变云图，找出塔式起重机各个工况下的危险位置，为其塔机的改进提供参考。
提取出塔机的前５阶振动模态，为其他动力学响应提供研究依据。
1.塔式起重机的结构及性能参数1.1塔式起重机的结构塔式起重机主要由机械部分、金属结构和电气三大部分组成。
机械部分主要是指起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构、行走机构、架设机构等等，这些机构根据工作需要或有或无，但起升机构是必不可少的。
塔式起重机的静动态分析
Ｓ Ｅ ＣＰ Ｌ ＯＴ ） 以检 查截面定 义 的正确性 。 因为 固有频 率相 近，防止 发生共振 现象 ，受 到动载荷后的 自 面 图形 （ 由振动 阶段的振动 特性与其 自身振 型与频率 有关 【 ６ 】 。
Ｂ Ｅ ＡＭ１ ８ ８单元具有 塔机分析所要求 的功能 ，因此 ，在 本 文 以 某企 业 的典 型 型 号 ＴＣ ５ ６ １ ３塔 机 为例 建 立 塔机 分析 中使 用 ＢＥ ＡＭ １ ８ ８单元 即可得 到满意 的结果 。
结果 表 明该塔架 的最大应 力小于材料许用应力 ，安全 余 压力 。整个起 重机 模型 共有 ４ ４ ６个节 ，１ ０ ９ ０个单元 。 度 较 大 ，提 取了模 态 分析 中的 前六 阶 固有 频 率与 主 振 １ ． ２ 塔 机 的参 数 型 。臂 架 结 构 自重 较 大，对 臂 架进 行 优化 设 计，在 满 减 轻臂架 的重量 。
摘 要 ： 根据起 重机 结构的几何特性 ，以 Ｔ Ｃ５ ６ １ ３塔式起重机 为例 ，建 立了基于 ＡＮＳ ＹＳ的结 构有限元模 型，对 其 整机进行 静力分析得 到了三种工况下起 重机的应力、变形。 由于 塔式起重机 的振动会引起 较大的动态应力，模态分
析就 是确定其结 构的振动特性 ，也是其它动力学分析 的基 础，对其 整机结构进 行模 态分析，得到了前六阶固有频率及
了一种基于 ＡＮＳ ＹＳ的建模分析 方法 ，对其进行 静动 分 斜 拉杆 采用 Ｌ ｉ ｎ ｋ ８ 单元 模拟 ，ｌ ｉ ｎ ｋ ８ 是 ２节 ６自由度 析 获得结 构 在三 种典 型工 况下的应 力和变 形分布情 况 ， 的轴 向拉伸 、压 缩三维 杆单元 ，只考 虑其受 拉 ，不承受
塔 式 起 重 机 的 静 动 态 分 析
高层建筑机械——塔式起重机的受力分析
毕业设计题目高层建筑机械——塔式起重机的受力分析塔式起重机的受力分析文献综述1.引言塔式起重机是用来对物料进行起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备。
随着生产规模日益扩大，特别是现代化、专业化生产的要求，在许多重要的部门中，起重机己经成为不可缺少的重要机械设备，它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用。
1.1 塔式起重机的基本概念塔式起重机是现代工业和民用建筑的主要施工机械之一。
据资料记载，塔式起重机溯源于西欧，有关建筑用塔式起重机的第一项专利颁发于1900年。
近代塔式起重机的首批原型样机出现于1912年。
1923年研制成功第一台比较完整的近代塔式起重机。
30年代，德国已开始批量生产塔式起重机并在建筑工地上使用，与此同时，还向国外出口。
1914年公布了建筑用塔式起重机的德国工业标准DIN8670，规定以吊载(吨)和幅度(米)的乘积(吨·米)——起重力矩表示塔式起重机的起重能力[1]。
而早在商朝(公元前1765年到1760年之间)，我国劳动人民就使用了汲水的桔棒，它是一种类似塔式起重机的机构，长期以来我国没有自已的起重机制造业，直到新中国成立后，才建立独立制造各种起重机的工业体系。
在生产和使用塔式起重机上，我国起步较晚。
1953年，在北京劳动人民文化宫第一次展出前民主德国的建筑师I型塔式起重机。
1954年，东北抚顺重型机器厂仿建筑师I型试制了TQ2-6型塔式起重机，这是我国自制的第一台塔式起重机。
同年在北京航空学院教学楼施工吊装，这是我国第一次在建筑工地上使用塔式起重机[2]。
在建筑安装工程中，能同时完成重物的垂直升降和水平移动的起重机械很多，其中应用最广泛的是塔式起重机。
因为它具有其他起重机械难以相比的优点。
如:塔身高，起重臂装于塔身顶部，有效起升高度大;起重臂长，有效作业面广;能同时进行起升、回转、行走、变幅等动作，生产效率高;采用电力操纵，动作平稳，安全可靠;和其他起重机械相比，结构较为简单，运转可靠，保养维修也较为容易。
塔式起重机静力学计算及臂架优化设计
工业设计2019年第1期中国机械MACHINE CHINA塔式起重机静力学计算及臂架优化设计杜国开（广州五羊建设机械有限公司 广东 广州 510520）0 引言随着建筑工程行业科学技术的发展，塔式起重机在建筑行业的应用也越来越广。
塔式起重机技术的飞速发展离不开对静态性分析的计算与臂架材料的分析设计。
在我国塔式起重机设计发展的初期阶段，经常会因为应用传统的静力计算与类比公式导致塔式起重机的振动效应过大、机械整体自重大等缺点。
这些缺点都严重地影响了塔式起重机在建筑工程作业中的使用。
为了改掉这些缺点，我国的一些大型塔式起重机制造单位，通过利用模态分析对传统起重机进行改进，使我国成为了拥有先进塔式起重机技术的出口大国。
1 模型的建立1.1 单元类型的选择ANSYS是一款有限元分析软件，其作用是能够为梁杆提供不同的单元模式，可以根据塔机的需求进行选择。
我国建筑行业中的塔机均是空间结构，而ANSYS分析软件属于三维结构，因此在对塔机进行分析的过程中，会比较全面。
BEAM188单元以 Timoshenko为基础，其数值需要根据函数进行计算，计算过程中也要考虑到剪力问题的影响，使塔机的功能需求能够被全面分析。
1.2 塔机的参数一般的塔机工作高度为45m，臂长为60m，起重量最多为6.5t，在该工程中，塔机整体材质为钢材，其硬度为235，密度为8100，泊松比为0.3，弹性系数为225。
塔机的参数是塔机设计的关键，在进行塔式起重机设计时，依据的标准就是塔机的参数，在塔机设计之前需要经过建模的分析，把塔机的参数输入进模型中，就可以得到塔机出厂后的最终结果。
1.3 模型的简化①在模型的简化中，起重臂是比较重要的模块，其采用了杠杆原理，链条是其主要的组成部分，在构建模型的过程中，应该根据实际的起重臂大小制定比例，然后在链条固定位置设定节点。
②模型的构建并不是简单的对原理进行模拟，还需要在形状、外观等方面使模拟的模型与真实的起重机一致。
基于ANSYS的塔式起重机塔身的静力学分析
基于ANSYS的塔式起重机塔身的静力学分析摘要：本文基于ANSYS软件，结合塔式起重机的结构特点和工作情况，对起重机塔身进行静力学分析。
针对塔式起重机塔身进行了应力和变形仿真计算分析，包括对塔身进行网格划分、施加载荷、固定约束和求解分析等。
结果表明，塔式起重机塔身结构符合要求。
关键词：ANSYS；塔式起重机；有限元分析；应力0引言随着国家现代化建设进程不断加快，对塔式起重运输机械的需求量也越来越大。
塔式起重机在多数情况下都是满载重载工作，各结构都承受较大的应力，因此对起重机在工作过程中的安全性能有很高的要求。
目前，对塔式起重机的安全性研究就是要在保证其施工效率的基础上最大程度地降低其发生安全事故的可能性，对塔式起重机的安全性分析主要可考虑以下两个方面塔式起重机自身的设计和操作人员的操作技术。
其中对起重机自身的设计有严格的要求。
随着科学技术和计算机技术的快速发展，使得ANSYS等仿真分析软件在机械领域广泛运用。
采用有限元分析的方法对塔式起重机进行仿真分析，可为实现产品轻量化提供参考。
本文以塔式起重机塔身为研究对象，运用ANSYS软件对塔式起重机塔身进行应力和变形仿真计算分析，通过ANSYS软件实现网格划分、施加载荷、固定约束和求解分析等过程，得到了塔式起重机塔身结构的应力应变图，最后分析塔身结构是否符合要求。
1建立有限元模型1.1有限元模型该模型运用SolidWorks建模软件建立，在建模过程中，将根据QTZ63塔式起重机塔身的实际结构特点，对其有限元模型做适当的简化，如忽略焊缝对塔机的影响，轴销连接均按固定连接对待等。
把建立的模型导入到ANSYS Workbench 中。
有限元模型如图1所示。
塔机塔身材料为Q235，其材料物理性能参数如表1所示。
表1 材料物理性能参数材料密度弹性模量泊松比Q 2357.8520.25图1 塔机塔身有限元模型1.2网格划分进入Mesh划分网格，选择所有实体，然后在Element Size中输入网格尺寸为500mm。
建筑力学-塔吊分析
建筑力学作业平面一般力系实际工程的应用——塔吊分析1.塔吊介绍塔吊，即塔式起重机。
机身很高，像塔，有长臂，轨道上有小车，可在轨道上移动，工作面很大，主要用于建筑工地等处。
塔吊一般用于建筑施工、货物搬运、部分事故现场处理等场合，主要作为材料、货物等的高空运输或质量较大物体的运送的工具。
塔吊一般由外套架、回转轴承、塔冒、平衡臂、平衡臂拉杆、起重臂（吊臂）、起重臂拉杆、电源、支架、变幅小车，起重吊钩、驾驶室等几部分组成。
塔吊一般用于建筑施工、货物搬运、部分事故现场处理等场合，主要作为材料、货物等的高空运输或质量较大物体的运送的工具。
如下图，塔吊可简化为所示主体结构模型塔吊主体结构模型塔吊结构图根据塔吊的组成、用处及发展历程，我们可以对塔吊的结构有一个更加深入的了解。
如下图1-2塔吊的主体结构模型图所示，塔吊的各个部分均已经标出在图上。
2.塔吊静力学分析对塔吊整体为研究对象．要保证机身满载是平衡而不向右倾倒，则必须∑M B=0, W2(a+b)-F A b-W1-W max l max=0；限制条件F A≥0．再考虑空载时的情形，这时W＝0. 要保证机身空载时平衡而不向左倾倒，则必须满足平衡方程：∑M A＝0， W2 a+F B b-W1(b+e)=0；限制条件F B≥0．1)对塔吊的平衡臂，由平衡条件得：∑F x=0, F1cosθ=F x；∑F y=0, F1sinθ+F y=W2+m1g；L 1∑M=0， (F1sinθ-W2)l1=m1gl2；2)如左图塔吊吊臂，由平衡条件得∑Fx=0, F x=F2cosα+F3cosβ；∑F y=0, F2sinα+F2sinβ+F`y=m2g+W；∑M=0, F2sinαl3+F3sinβl4=m2gl5+Wl．3)如右图塔吊吊帽与拉杆的受力情况，则由共点力的平衡条件可得平衡方程如下：∑Fx=0, F1cosα= F2cosβ+F3cosγ∑F y=0, F1sinα+F2sinβ+F3sinγ=F3.塔吊分析小结经过本小组两个星期的学习、查资料、讨论、研究，在规定时间内完成了这份塔吊分析报告。
塔吊的受力资料分解
塔吊分析报告——理论力学车辆工程(３)班李晓学号:20052654程驰学号:20052735乔同超学号:20052682张兴华学号:20052660总述1．塔吊综述1.1塔吊外型1.2塔吊的组成1.3我国塔吊发展历程1.4塔吊的作用1.5塔吊结构图1.6塔吊的分类示例２．塔吊分析2.1塔吊静力学分析2.2塔吊运动学分析2.3塔吊动力学分析3. 塔吊常见事故分析及对策3.1 塔吊重大事故分析3.2 对策4. 塔吊现存问题及发展前景4.1 我国塔式起重机存在的主要问题4.2 塔吊的未来发展前景5. 小组总结★1．塔吊综述1.1塔吊外型塔吊，即塔式起重机（如图1-1所示），机身很高，像塔，有长臂，轨道上有小车，可以在轨道上移动，工作面很大，主要用于建筑工地等处。
1.2塔吊的组成塔吊一般由外套架、回转轴承、塔冒、平衡臂、平衡臂拉杆、起重臂（吊臂）、起重臂拉杆、电源、支架、变幅小车，起重吊钩、驾驶室等几部分组成。
另外工作时塔机安全装置还应主要包括：行程限位器和荷载限制器。
行程限位器有：起升高度限位器、回转限位器、幅度限位器。
荷载限制器有:起重力矩限制器、起重量限制器此外还应包括风速仪。
1.3我国塔吊发展历程塔式起重机是我们机械建筑的关键设备，在建筑施工中起着重要作用，我国的塔吊制造如今已跻身于当代国际市场。
五十年代初，我国塔机的制开始起步，生产的是一些小型塔机，六十年代自行设计制造了25TM、40TM、60TM、160TM四种机型，多以摆臂为主；七十年代，随着高层建筑发展，对施工机械提出了新的要求。
于是，160TM附着式、45TM内爬式、120TM自升式等都由我国自己设计并制造；八十年代，国家建设突飞猛进，建筑用最大的250TM塔机也应运而生。
特别是1984年，首先在北京建工集团建机厂引进世界先进的法国POTAIN（波坦）公司技术并于次年成功试制了FO/23B塔机，这可以说是我国塔机发展史的里程碑，它大大缩短了我国与国外的差距，使我国塔机发展步入快行道。
塔式起重机静态及模态安全性分析
图 ｌ 塔式起重机有 限元模型 《 起重运输机械》 ２ １ （ ） ０２ ９
６４ — —
１ ３ 载荷 及载 荷 组合 ．
静 力 分 析 时 ，考 虑 塔 机 提 升 重 物 悬 于 空 中 ，
个 单元 的应 力 ，得 到 最 大 应 力 单 元 在 臂 架 与塔 身
塔 式起 重 机 （ 以下 简称 塔 机 ） 金 属 结 构 的强 度和 刚度 决 定 着 塔 机 的 工作 的可 靠 性 。 因此 对 塔 机进 行 静 态 和 动 态 分 析 是 一 项 极 为 重 要 的 工 作 。 本文 采用 有 限元 分 析 软 件 对 塔 机 整 机结 构 应 力 进 行 了静 态 和模 态 的 可 靠 性 分 析 ，为判 断 塔 机 结 构
对其进行 了静力及模态分析 ，确定塔式起重机静态下 的最大应 力值及所 在位置 ，并 给 出了其 ５阶固有频率 和振
型 ，对其结构及减震设计具有现实的指导意义 。
关 键 词 ：塔 式 起 重 机 ；有 限 元 ；静 态 ；分 析
中 图 分 类 号 ：Ｔ ２ ８ ． Ｈ １３ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ — ７ ５ （０ ２ ０ Ｏ６ ０ ０ １ ０ ８ ２ １ ） ９一 Ｏ４— ３
表 １ 塔机机基皋数据
名 称 数 据
的可靠 性提供 了依据 。
１ 塔 机有 限 元 模 型 的 建 立
１ １ 塔机 结构 的简化 ．
塔 机 的金属 结 构 包 括塔 身 、塔顶 、起 重臂 架 、 平衡 臂架 、回转 支 撑 架 、底 架 和 台 车 架 等 。在 建 立塔 机模 型时 ，模 型 应 能全 面 、准 确 地 反 映 塔 机
上 回 转 塔 机 ２６ ０ ３５ ４ ７８０ ｏ ０３ ．
建筑用塔式起重机结构静刚性及其相关问题研究
建筑用塔式起重机结构静刚性及其相关问题研究摘要：塔式起重机设计时，为保证其正常工作，结构应具有足够的强度、刚性和稳定性。
因塔机钢结构自重较大，约占整机自重的70%左右，为使结构自重最轻、节约钢材，这就要求强度、刚性和稳定性有各自合理的控制值。
众所周知，强度及稳定性的控制值由材料决定，而刚性的控制值则主要凭经验制定，各国设计规范对起重机的刚性亦没有统一的规定。
但在实际结构的设计中，结构的静刚性常常成为控制设计的主要因素，因此，静刚性控制值直接影响整机钢结构的重量，影响整机的设计。
关键词：建筑机械；塔式起重机；结构静刚性；自重荷载；惯性荷载；风荷载；整体稳定性；空间刚度1引言塔式起重机(以下简称塔机)是各种工程建设，特别是现代化工业与民用建筑中主要的施工机械。
金属结构是塔机的重要组成部分，通常，其重量占整机重量的一半以上，耗钢量大。
作为整机的骨架，起重机的各种工作机构及零部件安装或支承在金属结构上，金属结构承受起重机的自重以及工作时的各种外载荷。
因此，合理设计塔式起重机的金属结构，对减轻整机自重，提高性能，扩大功用和节省钢材都有重要意义。
2塔式起重机结构型式2.1塔身结构塔式起重机种类繁多，塔身结构亦有多种型式。
按照塔身和臂架之间的相互关系，塔机可分为上回转式和下回转式两大类。
所谓上回转式塔式起重机，就是将回转部分装设在塔机的上部，塔身固定不动，这种塔身主要承受轴向力和弯矩。
由于上部旋转，塔身不转，所以塔身的受力情况随臂架的不同方位而变化，塔身杆件应按最不利载荷工况计算。
2.2臂架结构塔式起重机的臂架，按受力特点，可分为受压臂架和受弯臂架两类。
受压臂架:也称压杆式臂架，它是利用固定在臂架头部的变幅钢绳来实现臂架的俯仰变幅，臂架在起升载荷和起升绳、变幅绳拉力作用下，主要受轴向压力(臂架自重和风载荷产生的弯矩很小)。
影响这种臂架承载能力的主要因素是其整体稳定性。
受弯臂架:借助沿臂架弦杆运行的小车来实现变幅的水平式臂架和动臂变幅的杠杆式臂架都属这一类臂架。
固定塔式起重机的应力与挠度分析与控制
固定塔式起重机的应力与挠度分析与控制摘要：固定塔式起重机是目前广泛应用于建筑工地等领域的重要起重设备。
本文将对固定塔式起重机的应力与挠度进行详细分析与控制。
首先介绍固定塔式起重机的结构和工作原理，然后分析其在使用过程中可能产生的应力和挠度，并提出相应的控制方法。
最后根据实际情况，总结出优化固定塔式起重机结构和控制的建议，以提高其运行效率和安全性。
1. 引言固定塔式起重机是建筑工地等领域常见的重要起重设备，其通过吊臂实现货物的起升和移动。
在起重作业中，起重机的应力和挠度是影响其工作性能和安全性的关键因素。
因此，对固定塔式起重机的应力和挠度进行分析与控制具有重要意义。
2. 固定塔式起重机的结构和工作原理固定塔式起重机主要由塔架、吊臂、臂头、钢丝绳等部件组成。
它的工作原理是利用电动机驱动吊钩进行起升和移动操作，通过施加力矩实现平衡。
3. 固定塔式起重机的应力分析固定塔式起重机在使用过程中，容易受到垂直荷载和水平荷载的影响，引起应力集中。
主要的应力集中部位通常是吊臂的连接点和塔架的顶部连接点。
通过应力分析，可以确定固定塔式起重机的受力情况，为后续的挠度分析提供依据。
4. 固定塔式起重机的挠度分析固定塔式起重机的挠度主要受到三个因素的影响：荷载、自重和风载。
荷载是起重机所承受的物品重量，自重是起重机本身的重量，风载则是风力对起重机产生的压力。
通过挠度分析，可以评估固定塔式起重机在工作过程中的变形情况，为后续的控制提供依据。
5. 固定塔式起重机的应力和挠度控制方法为了减小固定塔式起重机的应力和挠度，可以采取以下控制方法：- 结构优化：通过改变各个部件的尺寸和材料，降低起重机受力情况，减小应力和挠度。
- 荷载控制：合理安排货物的数量和重量，减小起重机所承受的荷载，降低应力和挠度。
- 风力控制：采用风力传感器实时监测风力情况，并通过控制系统自动调整起重机的姿态，以减小风力对起重机的影响。
6. 固定塔式起重机结构和控制的优化建议基于对固定塔式起重机的应力与挠度分析与控制方法的总结，本文提出以下优化建议：- 采用高强度材料制造各个部件，减小起重机的自重，降低应力和挠度。
塔式起重机静力分析及结构优化的有限元法研究现状
Doors&Windows塔式起重机静力分析摘Tower crane plays a great role in the construction project,construction safety of the project is closely related to the working condition of the tower crane.Static analysis and structural optimization by using the finite element software AN SYS,can high efficiently analyze the safety and economy of tower crane,so the tower crane can be better used in the construc tion of the project.Basing on the static analysis and structural optimization of tower crane,this paper discusses the research sta tus of finite element method for tower crane,to provides some references for the personnel in the field of finite element analy sis of tower crane.Key Words static analysis structural optimization塔式起重机在工程项目建设中能够有效的提高施工效目前对与力学有关的各类工程问题进行分析求解的方法结果以直观的彩色等值线显示出来近几年关于采用有限元分析研究与探讨1962018.022018.02Doors &Windows现代主义之后的各流派从不同角度补充着现代主义人与自然及三者与经济参考文献](（上接第194页）（上接第195页）形势异常严峻（总之参考文献况及规范中设定的各种约束及限制条件利用有限元分析软件参考文献892~895.分析研究与探讨197。
塔式起重机塔帽静力学有限元分析
：
为 了保证 整个 模 型分 析 的准 确性 和便 捷 性 ， 将 整个 塔 吊的布局 简 化成 平 面来 进 行 分 析 （ 图３ ） ， 图
中标 明的各 个 数 据 均 进 行 了 圆整 处 理 （ 长度单位 ：
ａｍ） ｒ 。
培 帽
‘
０
５
１ Ｏ ｌ ５ ２０ ２５ ３０ ３５ ４０ ４５ ５０
在进 行塔 机受 力分 析 时 ， 平 衡 臂 所 产 生 的横 向与 纵 向的 内应 力分 别称 为 Ｆｘ， Ｆ （ 图４ ） 。
塔 帽
‘
工况 ２ ： 配重块 自重使拉 杆 产生 的拉力 该工 况 下 ， 平 衡 臂 上 的重 块 产 生 的 相 应 力 为 Ｆ， 此时 可将配 重臂 本身 看做 是一 个轻 杆 ， 并将整 个 配重 块看 做是 一个集 中载荷 ， 受力 分析 见 图 ７ 。
重 时使拉 杆 产 生 的 拉 力 ； （ ５ ） 小 车 伸 出 幅 度 最 大 时
图 ６ 工况 １ 受 力 分 析
（ ５ ０ ｍ） 跨 端满 负荷起 重 时使拉 杆产 生 的拉力 。
将连 接塔 帽顶 端与 平衡 臂及 平衡块 的拉杆 拉力
由 力 矩平 衡知： ∑ Ｍ一 ０ ， 得到 下 列方 程
Ｆ Βιβλιοθήκη ｝ ｌ 平 衡臂 １ ０００
起重臂
１ ４００Ｏ
３８Ｏ ００ 。 ５ ＯＯＯＯ
。
１ ３５８０
ｌ
Ｇ
ｆ
图 ７ 工 况 ２受 力 分 析
根 据
Ｍ 一０ 得
：
对 工况 细分 ， 进行 静力 学分析 ， 结 合分 析得 出 的 数据 将各 种工 况 加 以复 合 ， 得 到 与 实 际 情况 相 贴 合
ANSYS分析塔式起重机吊臂步骤
第二章ANSYS分析塔式起重机吊臂步骤2.1 分析问题遇到要分析的问题时，通常要考虑该问题所在的学科领域、分析该问题所要达到的目标等分析方案。
需要考虑以下几点：1、分析领域塔式起重机吊臂的力学分析属于结构分析领域。
2、分析目标利用ANSYS，根据起重特性曲线，计算变幅小车在不同位置时吊臂的受力情况，及拉杆的力。
3、分析类型结构线性静力分析。
4、分析细节的考虑（1）ANSYS中没有定义单位，在应用时，可以采用国际单位制。
（2）在建立模型过程中，要考虑两个下弦杆的相对位置。
根据起重特性曲线，起重量沿臂端方向逐渐减小，因此由两个等边角钢焊接成的方管的横截面积也减小，同时要考虑到变幅小车在下弦杆上行走，故下弦的外廓面和上平面应在同一平面内。
建模时应用点和线，保证模型的连贯性，所以将整个吊臂变截面的下弦杆轴线放在同一水平线上，通过定义单元梁质心的相对位置来保证外廓面和上平面在同一平面内。
（3）变幅小车及吊重可以通过集中力的形式加载到下弦杆上。
（4）风载荷加到关键点上。
（5）吊臂自重通过惯性力施加。
由于吊臂上安装有其他设施，故总重比计算值偏大，这时需要增大密度，来模拟自重。
（6）划分网格时须注意，拉杆采用的LINK8单元只能承受拉力，所以分网时，一个单元只能分一段。
吊臂采用BEAM188单元，分网时可以划分2~3段。
（7）在臂节连接处，实际是使用销轴连接，在模型中进行耦合来模拟销轴连接。
2.2建立K25/20塔式起重机吊臂模型吊臂的模型结构比较简单，只要在笛卡儿坐标系中输入各个节点的位置，然后将每个点连成直线即可。
在建模前要对吊臂的形状有一个全面的了解，然后列出每个节点的坐标。
下面是K25/20塔式起重机吊臂节点位置。
1、节点编号及坐标位置（mm）：在定义的关键点中，吊臂每节后三个点和下一节前三个点的坐标相同，用来进行耦合处理。
点击Main menu >Preprocessor>Modeling>Create>Keypoint>In active CS进入Create keypoints in active coordinate system对话框。
浅析建筑用塔式起重机静态刚度与稳定性
79中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.07 （上）作为危险性比较大的特种设备，随着高强度钢材的广泛使用，结构件的强度及稳定性的要求已经很难满足使用要求，还有钢结构在极端温度下适应能力，对刚度要求则非常突出。
因此塔式起重机结构件的设计时就应考虑刚性的要求。
静态刚性是在规定的作用与特定位置时所产生弹性变形的结构在一处位置的静位移动值来表示。
1 塔式起重机结构静态刚度控制塔式起重机结构件静刚度控制主要原因。
（1）塔式起重机钢结构产生变形塔机改变了原有起升高度，造成起升高度的变化。
（2）塔式起重机钢结构变形增大了相应起重量作用处的工作幅度，造成超载或使塔机性能下降。
钢结构变形较大时，钢结构中的应力与作用力不再一致。
（3）塔式起重机钢结构稳定性下降时，钢结构强度和稳定性计算中必须考虑结构件变形的影响。
钢结构变形直接影响到起重机的使用能力。
（4）塔式起重机钢结构安装定位困难，加大小车变幅机构臂架的位移，使小车爬坡阻力增加。
根据我国编制的GB3811-2008《起重机设计规范》中专家对塔机塔身结构静刚度提出了塔身结构静态刚度控制要求，以及相应条款的制定给控制要求提供了科学依据。
塔机浅析建筑用塔式起重机静态刚度与稳定性柏涛 （安徽省铜陵市特种设备监督检验中心，安徽 铜陵 244000）摘要：文章针对目前建筑用塔式起重机钢结构安全状况与设计时塔身结构静态刚度的主要控制方法，就塔式起重机设计时结构件轻量化发展对整机结构件的稳定性进行了分析。
关键词：塔式起重机；静态刚度；稳定性；节能；安全性；工作级别中图分类号：TH213.3 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）07（上）-079-02的静态刚度要求直接影响到塔机的整机稳定性，可见在设计时刚度的控制很有必要。
塔式起重机结构的刚性不能直接地确定着结构的承载能力，但刚性太差会直接影响塔机的使用能力和极端工作条件下的稳定性，不断的影响到结构的承载能力，及极端条件下整机稳定性。
塔吊的受力资料分解
塔吊分析报告——理论力学车辆工程(３)班李晓学号:********程驰学号:********乔同超学号:********张兴华学号:********总述1．塔吊综述1.1塔吊外型1.2塔吊的组成1.3我国塔吊发展历程1.4塔吊的作用1.5塔吊结构图1.6塔吊的分类示例２．塔吊分析2.1塔吊静力学分析2.2塔吊运动学分析2.3塔吊动力学分析3. 塔吊常见事故分析及对策3.1 塔吊重大事故分析3.2 对策4. 塔吊现存问题及发展前景4.1 我国塔式起重机存在的主要问题4.2 塔吊的未来发展前景5. 小组总结★1．塔吊综述1.1塔吊外型塔吊，即塔式起重机（如图1-1所示），机身很高，像塔，有长臂，轨道上有小车，可以在轨道上移动，工作面很大，主要用于建筑工地等处。
1.2塔吊的组成塔吊一般由外套架、回转轴承、塔冒、平衡臂、平衡臂拉杆、起重臂（吊臂）、起重臂拉杆、电源、支架、变幅小车，起重吊钩、驾驶室等几部分组成。
另外工作时塔机安全装置还应主要包括：行程限位器和荷载限制器。
行程限位器有：起升高度限位器、回转限位器、幅度限位器。
荷载限制器有:起重力矩限制器、起重量限制器此外还应包括风速仪。
1.3我国塔吊发展历程塔式起重机是我们机械建筑的关键设备，在建筑施工中起着重要作用，图1-1 塔吊实物图我国的塔吊制造如今已跻身于当代国际市场。
五十年代初，我国塔机的制开始起步，生产的是一些小型塔机，六十年代自行设计制造了25TM、40TM、60TM、160TM四种机型，多以摆臂为主；七十年代，随着高层建筑发展，对施工机械提出了新的要求。
于是，160TM附着式、45TM内爬式、120TM自升式等都由我国自己设计并制造；八十年代，国家建设突飞猛进，建筑用最大的250TM塔机也应运而生。
特别是1984年，首先在北京建工集团建机厂引进世界先进的法国POTAIN（波坦）公司技术并于次年成功试制了FO/23B塔机，这可以说是我国塔机发展史的里程碑，它大大缩短了我国与国外的差距，使我国塔机发展步入快行道。
QTZ25塔式起重机静力仿真分析
QTZ25塔式起重机静力仿真分析作者：杨纯秋来源：《价值工程》2012年第27期摘要：结合某QTZ25塔式起重机的工程实例，运用大型有限元软件ANSYS建立了塔式起重机结构的有限元模型，并对其进行了静力分析，获得结构在在三种常用工况下的应力和变形情况，结果表明：结构的强度满足要求，但是结构的竖向位移较大，应该加大结构的刚度以减小其位移。
Abstract： Combined with a QTZ25 tower crane engineering examples， the ANSYS software is used to establish its structural finite element mode， static performance of models are comparative analyzed， and stress and deformation of the model under three common conditions are obtained，the results show that： the structure meet the requirements of strength， but the vertical displacement of the structure is large， it should increase the stiffness of the structure in order to reduce its displacement.关键词：塔式起重机；ANSYS；静力分析Key words： tower crane；ANSYS；static analysis中图分类号：TH213.3 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）27—0048—030 引言塔式起重机是一种常用的起重机械，广泛运用于建筑施工和工业起重中。
塔式起重机的工程力学分析
塔式起重机的工程力学分析引言：塔式起重机是一种广泛应用于建筑工地和重型货物搬运的机械设备。
它通过利用杆件的稳定性和力学原理，实现了重物的高效、安全的起吊和搬运。
本文将从工程力学的角度对塔式起重机进行分析，探讨其结构特点、受力情况以及影响因素。
一、塔式起重机的结构特点塔式起重机主要由塔身、臂架、起重机构、平衡重等组成。
塔身通常由钢管或钢板焊接而成，具有较高的强度和刚度。
臂架是起重机的工作部分，可以实现水平和垂直方向的伸缩。
起重机构包括起重钩、钢丝绳、变幅机构等，用于实现起重功能。
平衡重用于平衡臂架的重量，保持整个起重机的稳定。
二、塔式起重机的受力情况塔式起重机在工作过程中会受到多种力的作用，主要包括自重、荷载、风载和动载。
自重是指起重机自身的重量，对其结构和稳定性有直接影响。
荷载是指起重机所承受的工作物的重量，包括起重物和吊具的重量。
风载是指起重机在风力作用下受到的力，会对起重机的稳定性产生影响。
动载是指起重机在工作过程中产生的惯性力和冲击力，如起重物的加速度和减速度。
三、塔式起重机的稳定性分析塔式起重机的稳定性是其设计和使用的重要考虑因素。
稳定性主要通过结构设计和平衡重的设置来保证。
首先，塔身的高度和材料的选择应能够承受起重机的自重和荷载，并保持足够的刚度。
其次，平衡重的设置应考虑起重机的工作范围和荷载情况，以保持整个起重机的稳定。
此外，起重机的基础也需要具备足够的强度和稳定性，以承受起重机的重量和工作力。
四、塔式起重机的影响因素塔式起重机的性能和安全性还受到其他因素的影响。
首先，起重机的工作环境和使用条件会对其受力情况产生影响，如风速、地面条件等。
其次，起重机的维护和保养也是保证其正常工作的重要因素，定期检查和维修可以发现潜在的问题并及时解决。
此外，操作人员的经验和技能对起重机的安全操作也至关重要。
五、塔式起重机的发展趋势随着科技的进步和工程技术的发展，塔式起重机也在不断改进和创新。
目前，一些塔式起重机已经实现了自动化和遥控操作，提高了工作效率和安全性。
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塔式起重机结构的静力学分析
摘要：强度和振动特性是设计塔式起重机的金属结构的重要指标。
文章从有限元的基础理论出发,利用ANSYS软件,对塔式起重机进行静力学分析,获得了其应力应变结果,比较了三种典型的工况,指出了极限吊重情况下静态极限强度的位置,并分析了塔式起重机的振动频率和振型,为研究塔式起重机的其他动力响应提供了依据。
关键词：塔式起重机静力学分析有限元 ANSYS
引言：塔式起重机（tower crane）简称塔机，亦称塔吊，起源于西欧。
动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。
作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。
由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。
当起重臂架绕塔式起重机的回转部分作360°回转、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电机抖动等原因，都会使塔式起重机引起振动。
在此情况下，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，要比同样大小的静荷载所引起的大，有时甚至大得多。
由于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。
作为大型设备,塔机的工作特点是根据建筑需要将物品在很大空间内升降和搬运,属于危
险作业。
目前,在建筑施工中,由塔机引起的人员伤亡和设备事故屡禁不止,重大事故发生率居高不下。
塔机的强度和振动频率是影响塔机寿命和稳定性的重要因素，因此对塔式起重机进行静力学和振动的研究是十分要必要的。
本文利用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对塔式起重机ＱＴＺ630进行建模，分析了三种加载在塔式起重机上的
典型的工况，得出了塔式起重机在三种工况下的静力学应力和应变云图，找出塔式起重机各个工况下的危险位置，为其塔机的改进提供参考。
提取出塔机的前５阶振动模态，为其他动力学响应提供研究依据。
1.塔式起重机的结构及性能参数
1.1塔式起重机的结构
塔式起重机主要由机械部分、金属结构和电气三大部分组成。
机械部分主要是指起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构、行走机构、架设机构等等，这些机构根据工作需要或有或无，但起升机构是必不可少的。
金属结构是构成起重机械的躯体，是安装各机构和支托它们全部重量的主体部分。
金属结构主要由门架、塔身、其中避、塔顶与塔顶撑架、平衡臂、转台等组成，其中门架是起重机的基础，所有物机和压重均装于其上。
门架由两个侧架和一个长方形平台组成。
塔身结构也成为塔架，是塔式起重机结构的主题，主要指自底架以上的垂直塔桅部分，它支撑着塔式起重机上部结构的全部重量，并将其转至底架和台车，进而分布给轨道基础。
电气是起重机械动作的能源，各机构都是单独驱动的。
在结构的力学分析中，主要分析塔身、塔臂和塔顶的杆件受力。
1.2性能参数
起重能力：Rmax =50 m ，Q =1.2 t R=2~15.44 m ，Q=5 t
起升速度： 100/80/50/40/5 m/min
回转速度： 0.6/0.4 r/min
变幅速度： 45/16 m/min
2.创建塔式起重机的有限元模型
塔机的金属结构主要包括塔顶、起重臂架、平衡臂、变幅小车、吊钩以及上下转台等组成．根据塔机设计规范的规定，建立塔机结构几何模型过程中，忽略结构阻尼，不考虑非线性关系和过渡圆角．为了有限元建模更加合理，应考虑：模型能全面准确地反映塔机结构特点；模型受力应与塔机在工作时外载荷作用
下相同；模型的边界条件处理应与塔机实际工作时保持一致．塔机有限元建模时，根据实际情况进行必要简化．
（1）回转机构简化．
在ＡＮＳＹＳ中，塔机计算主要使用梁单元、杆单元和板壳单元来构建有限元模型．对塔机结构进行整体分析时，可以将回转支承结构等实体部件采用梁杆单元进行等效，使塔机的整体分析中只包含梁单元，避免了具有不同结点自由度的梁单元和板壳单元的联接问题．完成整体分析之后，将整体分析中得到的等效单元的结点力作为外载荷，采用板壳单元单独分析其回转机构．
（２）塔身、起重臂简化．
塔身底部结构刚度很大，简化为固接支座．起重臂根部简化为固定铰支座．起重臂与二根拉杆的连接及拉杆与塔顶的连接，均按固定铰支座处理．平衡臂的臂根和塔机回转节的连接、平衡臂和二根拉杆的连接及拉杆与塔顶的连接均为固定铰支座．塔顶与上回转支座的连接及下回转支座与塔身的连接作为固接支座处理．塔机中固定铰支座需要用铰链模拟，笔者采用耦合来模拟铰链．对于固接支座采用命令Ｄ，约束其全部自由度（ＵＸ，ＵＺ，ＲＯＴＸ，ＲＯＴY，ＲＯＴＺ）．
使用自由度耦合分析塔机更方便．塔机中需要放松弯矩的地方多为各部件的铰接处，在生成单元时，ＡＮＳＹＳ不必考虑各部件之间结点的衔接问题，各部件可单独建模，然后用耦合命令ＣＰ将部件联接处各相应结点自由度耦合起来即可，如图１．
对节点施加的约束，全部在节点坐标系中进行的．划分节点时，通过调整单元尺寸，使塔机试验报告中各检测点正好在划定的各节点上，如不能调整到正好重合，则取最近四点值的平均值作为该测点的值．有此得到该塔机有限元模型．模型共约１５０００个单元和节点，如图２．
3.塔式起重机的静力学分析
首先计算在载荷３５ｍ处的应力应变，重物等效为
对称施加在３２６和３２７两节点上的垂直集中载荷。
对ＱＴＺ２５塔式起重机进行求解计算，计算出塔式起重机的各个节点和单元的位移与应力。
通过ＡＮＳＹＳ的后处理，能够直观地显示出塔式起重机的应力云图和应变云图。
由图中可以观察出，塔式起重机的最大应变处发生在臂尖处。
起重机的最大应力处为起重臂架和塔身的衔接处，最大的应力１７３．５６９ＭＰａ。
起重臂从拉杆与起重臂的相接触的地方至塔尖明显有比较大的变化。
机构有向重物倾覆的趋势，符合实际情况。
文章主要对比分析每种工况在不同位姿时所受的应力以及位移的大小，具体数值如表１所示
由表１可得，最大应力和最大应变值随着起重臂工作半径的减少而下降。
可以知道最危险工况就是在臂尖处施加载荷为１００００Ｎ处的工况，此处的应力和应变均为最大，应尽量避免起吊物长时间停留于这个位置。
通过比较可得三种情况下应力最大值为１７３．５６９ＭＰａ,塔式起重机的最大应力值小于Ｑ２３５Ｃ的最大应力值１７５ＭＰａ，满足起重机的规范设计要求，但是需要注意的是最危险工况很接近塔式起重机的许用最大应力值，在塔式起重机工作时要引起注意。
由一系列变形图可知塔式起重机发生的最大应变在最大在臂尖处，与实际情况是相互吻合的。
最大位移处始终在臂尖处，且钢丝绳与上弦杆连接处为最大的变化率处，因而此处不仅需要很高的强度，也需要更好的韧性。
4.塔式起重机的动力学分析
表2 频率及振型描述
在进行塔式起重机的振动模态分析时，
实际只需要考虑塔式起重机结构体系
的自重只需定义在重力(作用方向的
重力加速度和零位移约束，而不涉及
其它的荷载作用)由振动理论可知，对
于一个多自由度振动系统，系统低阶固
有频率对系统的动态响应影响较大，而
高阶固有频率则影响较小。
所以对多自
由度系统只需其低阶固有频率就能反
映系统的动态特性。
故本文只提取起重
臂的前阶模态，实际分析设计中，可以
根据需要获取模态阶次。
5模态分析只需要指定分析类型是模态分析，然后定义需要的模态阶数和矩阵特征值求解方法，就可以开始模态分析求解了。
5.结论
通过以上分析，可得到如下结论：ＱＴＺ630塔式起重机在运行过程中：
（1）最危险的工况一般比较靠近臂尖；
（2）塔机工作时上弦杆会受到比较大的应力；
（3）最大位移处始终在臂尖处，且钢丝绳与上弦杆连接处为最大的变化率处，设计时应该加以注意；
（4）塔式起重机在挂上重物的瞬间，起重臂中部、斜拉索的连接点处，应力最大，设计制造的过程中应采取局部加强措施。
（5）总体来看，基于桁架模型的塔机起重臂结构为一低频振动系统，快速起升和突然卸载时的冲击容易引起结构共振。
（6）根据各阶振型图可知，塔式起重机的各阶共振频率均较低且相差不大，在使用过程中要注意避免吊绳的摆动和载荷的施加与释放等低频源激扰.
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