核电作为新型能源,有着环保、低耗和高效等优点,尽管受到2011年日本地震福岛核事故的影响,但随着核电技术的发展,核能可控性大幅提高,核电在世界各国仍然得到了广泛应用。为保证核电安全,目前三代及以上核电技术建设中均采用模块化施工方式,新的施工方式导致预制模块尺寸和重量与以往施工方式相比均大幅增加,这对核电吊装设备提出了更高的要求。目前,国际上已有用于核电、化工等领域的大吨位起重机,国内也研发了三千吨级以上履带式起重机,但尚未用于核电建设,目前国内核电建设用的大吨位起重机仍有很大研究和发展空间。根据核电建设工期长、重件少、尺寸大、重量大、两个反应堆同期建设等特点,相比回转困难的大吨位履带起重机,本文提出用一台位于两个反应堆中间位置、保证一个工期内两个反应堆同时施工的大吨位环轨起重机来满足核电建设作业需求的设想。鉴于此,本文依托国家863计划“千吨级超大起重机”课题,对用于核电建设的大吨位起重机进行研究,探讨大吨位起重机总体方案设计的思路和方法。首先,根据核电工程的作业环境和载荷情况,提出合适的下车和臂架形式,开发了下车多轮液压均载方式,提出了主臂下铰点与多轮作用中心需重合的设计原则；其次,对垫板结构、回转驱动、台车和配重形式进行设计,建立主要结构件有限元模型,通过有限元分析完成对结构强度的校核。最后,基于本文设计的起重机三维模型,设计优化模型,选取合适的自变量,推导起重机各主要模块参数与自变量之间的关系,建立最终的优化目标函数,施加约束,利用Matlab优化工具箱中的函数进行多变量约束非线性最小化求解,获得成本最低时的设计参数(优化变量),计算起重机各主要模块在最优解时的参数,通过成本函数对各变量的灵敏度分析,给出各变量对总成本的影响程度,为后继技术设计过程中的参数调整提供有价值的参考。本文的研究内容和设计方法,对核电建设大吨位起重机的设计和分析具有一定的指导意义。