起重机安装过程中的应力测试

某企业需要安装一台起重量为600t的门式起重机，为了确保安装过程中的安全，保障起重机械安装质量及效益，该企业决定对门式起重机主梁提升过程进行应力测试。该起重机械门架结构主要由行走机构、单柱箱型刚性腿、梯形主梁与人字形圆管柔性腿等构成。起重机械额定起重能力为：上小车，起重值为：2*300t；下小车起重值为：350t+20t。起重机械轨迹为182m，起重高度轨下为9m，起重高度轨上为90m。起重机械安装后自重值为4615t，其长宽高值分别为189.9m*58m*116.

该企业在起重机械提升时采取的是液压整体提升技术，并在主梁两头搭设130m左右提升塔架。塔架设计为桁架结构，每个塔架主梁上配置8支350t液压钢，在计算机集中控制基础上实现整体提升。在起重机械试吊阶段，其起重量设计为大梁+检修吊车+上小车，共25182KN，千斤顶加载由0值到全部荷载等级实现，需要通过十次加载。

应变电测法技术及其目的

应变电测法技术主要是通过测量应变片阻值，并计算出钢材所能够承受力的大小与方向。一般来说，应变片薄片其电阻值多为120Ω，用JH-496胶水将应变片粘贴在钢材上，在钢材受力变形后，拉压应变片将会改变应变片阻值。通过JHDY动态应变仪采集应变片数据，在分析钢材特性的基础上，得到材料受力情况。在起重机械安装中采用应变电测法技术，对主体结构在试吊工程中出现的应力与应变进行测定，将测定结果与理论计算结果进行对比研究，可以对结构安全性进行判断。采用应变电测法，对起重机械主要构件在安装过程中其受力区域内应力变化状况进行监测。找出应变与荷载变化之间的关系，以保证起重机械安装过程的安全性。在起重机械安装过程中，如出现突发性大风或不利状况，应及时采取处理措施，保证起重机械结构体系在荷载下保持安全性。

应变片布置

起重机械安装过程中合理布置应变片，其应变片布置情况如下：第一，在塔架主梁跨中上翼缘上表面相距腹板60mm位置布置8片应变片；第二，在塔架主梁跨中下翼缘上表面相距腹板60mm位置布置8片应变片；第三，在塔架格构56m位置，4柱背心侧与内心侧布置32片应变片；第四，塔架主梁两端腹板内侧，选择中间高度布置16片应变片；第五，塔架格构柱顶截面柱下段高度中心与上段高度中心内外侧共布置32片应变片；第六，在塔架格构柱柱脚斜杆中段位置布置32片应变片。

整体布置112片应变片，16片应变花。每次加载后，应通过JHDY动态应变仪观察应变变化情况，直到应变稳定并记录下来。在起重机械安装不加载时，白天应间隔4个小时进行一次读数，夜间间隔6-8个小时进行一次读数。在测试中，综合考虑昼夜温差等情况，为消除温度变化对数据影响，每个点采取自补偿方式。应用200m屏蔽线并保证内阻误差在±0.3Ω范围内，以减少外界环境与内阻对测量结果的影响。在起重机械安装过程中，考虑其格构应用的是16锰钢，其强度极限在471-510Nb范围内，屈服极限则在274-343Mb范围内，弹性模型取值为210*109N/cm。

起重机械提升过程研究

在起重机械提升之前，检查提升液压缸及JHDY应变仪等，确保其质量的基础上进行起吊作业，起吊分十次加载，数据出现较大变化。通过收集数据后发现，应变花显示角度为43°，与计算值相接近；研究发现主梁数据正常、56m位置钢架受压力正常；数据显示格构柱柱脚斜杆中段数据异常，副塔一边斜杆承受拉力，另一边则承受较大压力，其数值表现为不正常上升，管件变形最大数据为1300微应变，在提升过程中，数据最终达到了1700微应变，其应变值达到了材料极限；卸载后数据基本复位，但超过1500微应变数据则恢复十分缓慢，甚至有些材料不再恢复，说明材料变形严重，进入塑性区。通过格构检查发现塔架基础出现下沉，且地脚螺栓出现松动问题。通过紧固所有螺栓，从顶梁到地面对钢材尺寸进行测量，最大限度消除起重机械安装过程中应力过于集中的问题。重新试吊后取得成功，逐步提升并完成起重机械安装。

在起重机械安装过程中，采用应变仪对测量过程中数据进行测量，获得梁最大正压力值为96.1N/nm，柱最大压应力为49.2N/nm，斜杆最大压应力值为38.7N/nm。通过应力测试判断，在结构系统处于满载状态时，其应力状况仍小于材料设计抗力，满足起重机械安全安装的要求。

结语

起重机械属于工业生产中十分重要的机械设备，起重机械安装质量直接影响着其操作性能及运行质量。在进行起重机械安装过程中，其装配产生的应力很容易影响整体结构稳定性，造成安装质量问题，影响起重机械安装安全性。建议在起重机械安装过程中，对起重机械进行应力测试，充分保障起重机械安装质量，实现工程施工综合效益。