塔式吊机连续化模拟及模型验证

Continuous Simulation and Model Validation of Tower Crane

传统有限元方法对塔吊进行动静力分析时,由于其结构自由度大,致使分析效率较低。为此,研究了对塔吊结构进行等效连续化模拟的方法,试图在描述结构力学行为的前提下,减少计算自由度,提高计算效率。以苏通大桥主塔施工塔吊MD3600为对象,通过将塔吊主塔桁架结构模拟成空间箱梁单元,基于两者应变能相等条件得到等代梁单元的本构关系,推导出等代梁的单元刚度矩阵;同时借鉴经典梁单元一致质量矩阵的型式,推导出等代梁单元的质量矩阵,由此得到塔式吊机主塔桁架连续化静力和动力模拟的方法,并基于此进行了相应的数值计算。与直接按空间桁架杆单元建模的分析结果进行对比,等效连续化模拟方法得到的数值分析结果具有很高的精度。