摘 要

岸桥又称为岸边集装箱起重机、桥吊，是用来在岸边对船舶上的集装箱进行装卸的设备，是一种工作十分繁重、工作条件比较恶劣的的港口重型机械设备，其载荷复杂多变、载荷组合多样，动态特性十分突出。为保证港口岸桥具有优良的技术经济性和环境友好性，对起岸桥的金属结构提出许多要求。首先岸桥应满足总体上对于工作幅度、跨度、起升高度、前伸距、后伸距、等作业空间的要求，其次还要满足总体上对于机构学的要求，然后还需要满足岸桥总体布置上的要求，要使其结构件与结构件之间、结构件与机构件之间的装配关系协调，在各机构在正常作业时，各运动件之间不可以发生干涉情况。同时为了保证岸桥的坚固耐用、安全可靠，其金属结构必须要有很好的静强度以及在规定寿命下足够的疲劳强度及各构件的整体、局部稳定性。而为了使岸桥可以有良好的动态性能和使用性能，其金属结构还应具有足够的动态刚性和静态刚性。

本文主要设计计算了岸桥起重机总体强度、刚度和稳定性以及对海侧立柱的强度、刚度和稳定性的校核。保证机构能承受正常工作状态和非工作状态可能出现各种载荷组合，而不发生强度失效和结构失稳。其中在设计计算过程中利用CAD作图以及使用SolidWorks进行三维建模，使用ansys进行有限元受力分析。然后结合材料力学，起重机金属结构等教材进行校核验算。

关键词：岸桥；强度；刚度；稳定性

Abstract

The bridge is also known as the shore container crane, bridge crane, is used in the ship on the ship container loading and unloading equipment, is a very heavy work, the working conditions of the harsh port heavy machinery and equipment, the load complex Changeable, diverse combinations of loads, dynamic characteristics are very prominent. In order to ensure that the port bridge has excellent technical economy and environmental friendliness, the metal structure of the bridge has made many demands. First of all, the bridge should meet the overall requirements for the scope of work, span, lifting height, front extension, rear extension, and other operating space requirements, followed by the overall requirements for the organization, and then also need to meet the overall The requirements of the layout, to make its structural parts and structural parts, structural parts and components between the assembly relationship between the coordination of the agencies in the normal operation, the movement between the various parts of the interference can not occur. At the same time in order to ensure the stability of the bridge, safe and reliable, the metal structure must have a good static strength and the required life under the fatigue strength and the overall component of the overall stability. In order to make the bridge can have good dynamic performance and performance, the metal structure should also have sufficient dynamic rigidity and static rigidity.

In this paper, the overall strength, stiffness and stability of the bridge crane are calculated and the strength, stiffness and stability of the column are analyzed. To ensure that the body can withstand normal working conditions and non-working conditions may occur in a variety of load combinations, without the occurrence of strength failure and structural instability. Which in the design of the calculation process using CAD mapping and the use of SolidWorks three-dimensional modeling, the use of ansys for finite element analysis. And then combined with material mechanics, crane metal structure and other materials for checking and checking.

Key Words：quay crane; strength; stiffness; stability

目 录

第1章 绪论 1

第2章 总体计算 2

2.1起重机重量和重心中心计算 2

2.1.1结构部分 5

2.1.2俯仰部分重量、重心 7

2.1.3小车和链状小车，吊具和吊具上架重量、重心 9

2.1.4吊具amp;制动轮 10

2.1.5重量amp;起重机重心 11

2.1.6集装箱重量、重心 12

2.1.7偏心载荷 13

2.2惯性载荷计算 13

2.2.1门架横向载荷 13

2.2.2小车横向载荷 14

2.3工作地震荷载amp;非工作地震载荷 16

2.3.1由于EQO和EQS平行于大车行走轨道导致的轮压 16

2.3.2由于EQO和EQS垂直于大车行走轨道导致的轮压 17

2.4冲击载荷 17

2.5碰撞载荷 18

2.5.1小车碰撞载荷 18

2.5.2龙门架碰撞载荷 18

2.6失速扭矩负载 19

2.7门架横向载荷 19

2.7.1由于LATG与大车行走轨道平行产生的轮压 19

2.7.2由于LATG垂直于大车行走轨道导致的轮压 20

2.8 门架横向载荷 20

2.8.1由于LATG与大车行走轨道平行产生的轮压 20

2.8.2由于LATG垂直于大车行走轨道导致的轮压 21

2.9风载荷计算 21

2.9.1工作状态风载荷1 21

2.9.2非工作状态时风载荷 25

2.9.3非工作状态风载荷2 28

2.10工作状态风载荷1amp;大梁仰起80° 34

2.10.1风载荷与大车轨道平行 34

2.10.2风垂直于大车轨道 35

2.10.3大梁水平 风速24.59 m/s 36

2.10.4大梁仰起45° 风速=43.36 m/s 40

2.10.5大梁仰起80° 风速= 43.36 m/s 42

2.10.6大梁仰起45° 风速=24.59 m/s 46

2.10.7大梁仰起80° 风速=24.59 m/s 50

2.11轮压检查 52

2.11.1轮压结论 52

2.11.2轮压检查 61

2.11.3非工作状态 66

2.11.4工作状态 68

2.11.5非工作状态 72

2.12稳定性检查 74

2.12.1工作状态 74

2.12.2稳定性组合 75

2.12.3非工作状态 76

第3章 海侧立柱校核 78

3.1.海侧立柱强度计算 78

3.1.1截面几何特性计算 78

3.2.海侧立柱各节点载荷 79

3.2.1受力分析示意图如下： 79

3.2.2在xoy平面上弯矩图如下： 81

3.3强度校核 87

3.3.1弯矩 87

3.3.2剪切应力 88

3.4验算 88

3.4.1工况1 88

3.4.2工况2 88

3.5刚度校核 89

3.5.1工况1 89

3.5.2工况2 89

3.6稳定性验算 90

3.6.1整体稳定性验算 90

3.6.2局部稳定性验算 90

3.6.4横隔板尺寸确定 91

3.6.5腹板加筋 91

3.6.6翼板加筋 91

第4章 SolidWorks三维建模 92

4.1 solidworks简介 92

4.2使用SolidWorks进行三维建模 92

4.3工程图 93

第5章 环境性和经济性分析 95

5.1环境分析 95

5.2经济性分析 95

第6章 总结 96

参考文献 97

致 谢 98

第1章 绪论

随着时代的发展，港口的战略地位越发重要，随之迅猛发展的便是港口起重机，而岸桥（岸边集装箱起重机）又是集装箱与码头之间装卸集装箱的主要设备。其正朝着大型化、高速化、自动化和智能化发展，个别码头还利用岸桥的大跨距和大伸距直接进行堆场作业。岸桥的装卸效率决定着港口的吞吐能力，因此岸桥是港口集装箱装卸的核心力量。随着社会上对岸桥要求的不断提高，越来越多的学者投身到岸桥的研发过程中，我国的岸桥研发强度与生产能力也在不断加大。颇有建树的企业为上海振华公司，其设计建造的机型丰富多样并且不断加大岸桥的前伸距、后伸距、跨距和起升高度以应对港口的需求。并且向着高的可靠性、长寿命、低能耗、环保型方向发展。起升速度不断提高，额定起升重量成倍增长正是现如今岸桥的发展趋势。