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近些年来,高强度螺栓被越来越多的企业、机构和厂家应用。这主要是由于高强度螺栓具有许多优点,同时兼具施工简便性和替换便捷性,它已在建筑、桥梁和塔桅等钢结构中广泛应用。而钢结构的破坏形式中,由于螺栓连接破坏导致的事故层出不穷,故此以塔机高强度螺栓为研究对象,研究预紧力对塔机动力特性的影响,主要研究内容如下: (1)结合工程实际施工状况的反映,参考最新塔机设计规范标准,观察高强度螺栓的预紧力对塔机安装使用过程中的影响,从而提出研究的必要性。 (2)以螺栓连接设计与施工和最新塔式起重机设计规范为理论基础,结合塔机的实际工作环境和工况,分析高强度螺栓预紧力的确定及施加方法,总结常用的塔机高强度螺栓连接计算与校核。 (3)对某型号塔式起重机进行整机结构简化,根据厂家提供的塔机性能参数,在有限元分析软件中建立塔机整机和塔身高强度螺栓模型。 (4)针对塔机有限元模型,改变某一工况下特定高强度螺栓的预紧力,进行整体静力学分析,得出预紧力对塔机的应力云图和位移云图变化的影响;将所得螺栓数据具体体现于预紧螺栓实体模型,研究螺栓的应力分布情况。 (5)以动力学理论为基础,以不同的高强度螺栓预紧力为研究对象,对各预紧力的塔机模型进行模态分析和瞬态动力学分析。模态分析下确定高强度螺栓预紧力数值变化及其位置不同时,塔机的低阶固有频率的变化;冲击载荷瞬态分析下确定预紧力大小及其位置变化时,被改变预紧力的螺栓的应力应变,总结高强度螺栓预紧力对螺栓本身及塔机的动态特性影响。