大型游乐设备桑巴塔作为本文研究对象,基于有限元软件对关键零部件回转架的动态力学性能作了分析研究,结合概率统计理论分析获得了回转架设计参数灵敏度。在参考国内外对多种工程设备和建筑结构(如塔式起重机、输电塔、高层建筑、大跨度桥梁等)承受地震载荷或脉动风载荷的振动响应研究基础之上分析了桑巴塔整机的地震和风振响应情况。本文通过建立回转架参数化模型,并利用ANSYS软件概率分析模块计算回转架强度设计的动态安全系数满足规定的概率。针对反应载荷频率对回转架的振动响应影响做了谐响应分析,结果显示外载荷频率4.5Hz使回转架振动幅度最大,明确了回转架上升过程中的动态力学特性。回转架是桑巴塔优化和系列化的主要部件,通过参数灵敏度分析明确各设计变量对回转架设计指标的影响程度就显得十分重要。本文通过蒙特卡洛(Monte Carlo)数值模拟方法分析该结构设计中的11个尺寸参数对4个设计目标的不同影响程度。建立桑巴塔整机有限元模型,利用修正的El-Centro地震波分析桑巴塔满载和空载的地震响应。结果显示,7度抗震设防烈度时在满载情况下塔顶位移在X方向峰值增加了 17.34%,Y向峰值增加了 20.18%,Z方向则增加了 15.66%;外伸臂末端点的位移响应峰值增幅较大,其中X方向增幅达87.60%,Y向位移峰值增幅达93.22%,回转架最大应力为121.455MPa相比空载时增加了 19.261%。分析不同抗震设防烈度下空载地震响应,结果显示,随着抗震设防烈度等级的提升塔架顶部各方向的振动幅度明显增加。本文模拟两种平均风速不同的脉动风来分析桑巴塔整机满载和空载两种状态的风振响应。在桑巴塔满载的情况下加载平均风速15m/s的脉动风载荷,风振分析可知回转架和塔身应力均满足要求。塔顶最大位移量仅4.30548mm,外伸臂最大位移量为30.5427 mm。非工作状态时12级脉动风载荷使得塔顶最大位移18.8920 mm,外伸臂最大位移量为136.612 mm。