1、隨著城市化的發(fā)展，高層建筑逐年增多，施工高度的增加使得對塔機(jī)性能的要求也越來越高。塔機(jī)處于獨立狀態(tài)起升高度逐漸增加時，結(jié)構(gòu)的非線性越來越明顯。為分析非線性因素對塔機(jī)結(jié)構(gòu)性能的影響，本文以某塔式起重機(jī)為研究對象，利用ANSYS建立了塔機(jī)有限元模型，分別研究了非線性對塔機(jī)強(qiáng)度、靜剛度、地震反應(yīng)以及塔身穩(wěn)定性的影響。
　　利用ANSYS軟件對塔機(jī)強(qiáng)度及靜剛度進(jìn)行了校核，結(jié)果表明，該塔機(jī)靜強(qiáng)度及靜剛度均滿足設(shè)計要求。在此基礎(chǔ)上，采用非線性

2、有限元求解技術(shù)，考慮了材料非線性以及幾何非線性因素，分別計算了不同參數(shù)下塔機(jī)強(qiáng)度以及靜位移。分析表明，非線性因素對塔機(jī)的強(qiáng)度計算影響不大，其計算結(jié)果與線性解相差不大，幾何非線性對塔機(jī)的靜剛度計算影響較大;隨著塔機(jī)自由高度的逐漸增加，幾何非線性對塔機(jī)靜位移的影響逐漸增大。塔機(jī)處于最大獨立高度時，線性解與非線性解的相對偏差接近20％，此時幾何非線性對塔機(jī)靜位移的影響難以忽略，因此在工程實際中，計算塔機(jī)靜剛性時，需要考慮塔機(jī)結(jié)構(gòu)的幾何非線性因

3、素。
　　利用ANSYS軟件計算了塔機(jī)最大獨立狀態(tài)下的固有頻率，并得到其前八階振型和基本周期。選用El-Centro波作為地震動輸入，采用時程分析法，計算抗震設(shè)防等級為7度時地震作用下塔機(jī)的動態(tài)響應(yīng)。結(jié)果顯示，塔機(jī)起重臂端部節(jié)點豎向位移最大，塔機(jī)結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力出現(xiàn)在地震反應(yīng)的初始時刻，塔身最大應(yīng)力在整個地震反應(yīng)過程中具有較大波動。對比線性和非線性分析計算結(jié)果，得出幾何非線性對塔機(jī)結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)影響很大。計算塔機(jī)起重臂與地震載荷處于不

4、同角度時非線性地震反應(yīng)，結(jié)果表明，起重臂與地震載荷間的夾角對塔機(jī)結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)具有一定影響，起重臂與水平地震載荷平行時，有利于塔機(jī)結(jié)構(gòu)的安全。不同抗震設(shè)防烈度下的分析表明，抗震設(shè)防烈度對塔機(jī)豎向位移以及應(yīng)力均有影響，隨著抗震設(shè)防烈度的增大，塔身最大應(yīng)力和結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力的增量均呈成倍增長趨勢。
　　最后對塔身進(jìn)行了屈曲分析，對特征值解與非線性解進(jìn)行對比得出，特征值解為塔機(jī)額定起升載荷產(chǎn)生總輪壓的10.46倍，是非保守解，非線性解為總輪