随着平原地区高空风力资源的开发,高塔风力发电机对起重机的吊装性能和安全性能有了更为严苛的要求。平原地区大型风力发电机部件的重量和安装高度逐渐增加,以往常用的大型履带或全地面起重机面临制造、转场成本急剧上升的困境。由于风电吊装空间狭小,高塔风力发电机专用动臂塔式起重机应运而生,这种起重机具有较低的制造和转场成本,在国内的发展刚刚起步。本文所研究的高塔风力发电机专用塔式起重机与建筑用的不同,为了避免风力发电机的塔筒表面因附着而被损毁,需要二次维护导致安装时间延长,用于风电吊装的塔式起重机其塔身不能附着在风力发电机塔筒上,只能依赖自立塔身结构来达到吊装高塔风力发电机组所需的性能,这就要求塔机在自安装过程中未起吊风力发电机时的任何可能姿态都必须达到所需的抗风能力,故此过程中塔式起重机的机械性能和高耸姿态的风振效应成为必要的研究内容。针对高塔风力发电机专用动臂塔式起重机的构造特点,本文首先讨论了模拟脉动风载荷的线性滤波法和谐波叠加法,分析了高耸桁架结构风载荷的作用机理,作为抗风性能研究的基础。其次,建立了高塔风力发电机专用塔式起重机的有限元模型,具体分成塔身、回转平台和臂架等多个模块,每个模块均在各自的局部坐标系下参数化建模,通过坐标变换形成整机模型。根据塔式起重机设计规范施加约束和载荷,并对塔机自安装各阶段的载荷组合进行了具体研究。之后建立了塔式起重机各安装阶段风载荷作用下的求解方程,进行不同阶段风载荷作用下整机结构的强度、刚度、屈曲稳定性分析。通过对整机进行模态分析,获得其自身的主要固有频率和振型,作为设计高塔风力发电机专用塔式起重机的参考数据。通过将模拟的脉动谱施加到安装过程中的模型上进行抗风性能研究,得到相应的时程响应曲线。再对结果曲线进行分析,判断专用塔式起重机结构风震效应在风震过程中是否有逐渐衰减并稳定的趋势和是否都在安全范围以内。本文通过对高塔风电专用塔式起重机安装过程中各典型阶段风震效应的研究,确保其在非工作状态时的稳定性和安全性,为这类高塔风力发电机专用塔式起重机的开发研制提供了设计支撑。