移动塔吊基础的结构设计与力学性能研究毕业论文

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1、移动塔吊基础的结构设计与力学性能研究毕业论文第一章绪论1.1研究背景及意义在经济快速发展的过程中，越来越凸显建筑业的重要地位。有数据统计在众多行业中，建筑业稳居前五，在总国民生产总值中能够占据5.4%的数额。从数据上来看，建筑业作为支柱产业在国民经济中占据一席之地。并且建筑施工业增加值一直保持着5%左右的高数值，地位十分稳定。另外施工业作为对外经济里的重要组成部分，每年可以为国家创造近300亿美元的收入。随着建筑业的高速发展，塔吊的应用也越来越广泛。在应用中，由于各种原因导致经常发生“塔吊事故”，而很多时候是由于没有正确的选择塔吊基础造成的[1-2]。正确选择塔吊基

2、础对于节约成本及降低安全隐患有着重要意义。同时，移动式基础更加环保，也便于运输安装。1.2国内外研究动态研究人员投入了大量的精力对塔吊基础进行了设计。固定基础被广泛应用于传统的建筑施工中，其中包括以下几种主要的形式：（1）板式承台基础4板式基础被广泛应用于场地条件好的情况,同时地基承载力要达到塔吊说明书中的要求，这时可以按说明书中的基础进行施工。使用这种方法时，不需要再进行计算，直接可以使用。但是通常按说明书施工的基础尺寸会较大，直接导致成本增加。（2）承台加桩基础承台与桩基的形式也会在基础施工中应用，与上一种进行比较的话，可以在节约材料的消耗，对场地的要求也比较小

3、，但是要经过多个工序，预打多个桩，工期会相应较长。（3）大厚度底板承台塔吊基础承台采用地下室大底板时,不需要再加桩，这样就节约的成本，同时也保证了安全。但是必须要等底板达到一定强度后才能安装塔吊。相应的拖长了前期施工[3-4]。固定式基础需要大量的混凝土浇筑，而且制成的结构不可以移动与重复利用。浪费了大量的材料，此外，工程结束后的障碍物也难以清理，即使清理也会留下大量的垃圾。针对上述问题，业内对移动基础进行了研究。在众多的新式塔吊基础结构中,“赵氏塔基”占据着重要的地位[5]。“赵氏塔基”总共有五种,可应用于各种塔机中。而“赵氏塔基”具有重量轻、对地基要求低、安装节

4、省时间，成本低等众多优点。其后“赵氏塔基”使“一基多用”成为可能,促进了移动塔基的量产。“赵氏塔基”通过把多块混凝土块组合起来的办法，从而简化的结构。使结构适用性更强。通过组合式的结构降低了成本，减少了建筑垃圾[6-10]。应某公司的要求，设计开发三种规格的移动式塔吊安装基础。1.1主要研究内容与方法为了能使移动式塔吊基础的结构更加合理，力学性能进一步改善，便于运输等目的。本课题着眼于改进塔吊移动基础的结构，通过计算机辅助分析研究其力学性能，从而进一步完善结构，为工程应用提供理论支持和技术指导。（1）移动基础结构由于塔吊属于大型设备，在工作时受力很大。因此与塔吊连接

5、的部分采用钢梁结构。采用钢筋混凝土结构作为配重。钢筋混凝土由钢筋混凝土两种材料组成，可发挥了钢筋和混凝土各自的的特点,使构件承载能力得到提高,并改善了构件受力性能。4在结构的设计上，进行了一部分的改进。在一般的移动基础设计中，是将两条十字钢梁安装在四块三角形的混凝土上，而作为配重的混凝土通过阳楔与阴楔连接在一起。而在本论文中，对配重的设计作了一些改进。减少了配重的体积，由原来的四个大三角块变成了12小块，使用时作为独立的四部分使用。减少了材料，降低了成本。同时，由于结构由独立的12小块组成，这样在运输的过程中也会更方便。在材料的选择上也选用了效果更好的钢筋混凝土结构

6、。（2）力学性能分析本文应用UG进行三维结构设计，建立力学分析计算模型，再通过有限元软件ANSYS进行力学性能分析，研究结构的承载能力，为新结构的安全应用提供依据。44第一章结构设计应某企业的需求，本课题着重为三种类型的自升式塔吊设计移动基础，并分析其力学性能。三种类型分别为：4509型、63型、5615型，型号代表的意义为：4509——最大工作幅度是45m，该处最大吊重0.9吨；5615——最大工作幅度是56m，该处最大吊重1.5吨；63——额定举重力矩是63KNm。为了方便安装和运输，移动式塔吊基础结构考虑采用组装形式，由三部分组成：混凝土底座、钢梁结构、其它零

7、件。底座部分由钢筋混凝土构成。土木工程中常用到混凝土作为材料。它是由骨料、胶凝材料、水和必要时加入的掺合料和外加剂按一定比例配制，成型密实，经过搅拌均匀，然后经过养护硬化可以得到的一种人工石材。混凝土具有很多优点，如：有丰富的原料，简单的生产工艺，同时还制造成本低廉，因而其应用越来越广泛。同时，混凝土还具有其它的性能优势，如：它具有良好的耐久性，很高的抗压强度，很宽的强度范围等[11-13]。因此，在机械制造、土木工程、地热工程、造船业、以及海洋开发中，混凝土作为一种重要的材料，其应用越来越广泛。和易性、强度、变形、耐久性是混凝土或混凝土拌合物的主要性质。和易性