摘要：起重机吊装作业作为现代工程项目的重要内容，发挥着日益重要的作用，履带式起重机在进行吊装作业时，各类控制动作会导致起重机系统的运动状态突然发生变化，在此条件下，会对起重机各个结构的稳定性及强度产生极大的影响。因此，需要高度重视履带式起重机抗倾覆稳定性的分析工作。本文分析了起重机产生倾覆的原因，对起重机抗倾覆、起重机稳定性进行了分析。
关键词：起重机；倾覆性；分析
随着建筑工程数量的增多，起重机的使用也开始走向了一个新的高峰。从表面上看，起重机本身的各项性能和参数都是固定的，仅仅是按部就班的操作。可是对于建筑工程而言，不同阶段的施工特点存在差异，在施工标准和注意事项上也存在着较多的要求。此时，起重机的使用绝对不能按照机械化的方法来完成，要从多个角度来出发，对抗倾覆稳定性做出一个深刻的了解，加强起重机的稳定性，促使其功能得到良好的展现，减少缺失与不足，达到安全、快速的工作目的。
一、稳定性分析的作用
以履带式起重机为例，在吊装过程中，其额定载荷表中均注明：所列出的额定值，在假定的起重机支承一般在坚实的支承表面上，也就是说只有利用履带进行支承才能使整个操作过程得到保证。保持起重机的水平差在规定的范围内，以避免起重机因为支承物松动摇晃而歪斜，只有这样，表格中额定载荷值才能被允许使用。为了使起重机的安全可靠性得到保障，有必要对支撑面的受力进行详细分析。在特殊情况下，例如：履带式起重机被放置在具有一定地下结构上进行作业时，进行支撑面受力情况进行计算和分析十分必要。履带式起重机处于超载吊装时，因为施工的需要对起重臂进行接长，为了使起重机稳定性得到保障，并避免倾覆事故发发生，需要对整个机身的稳定性进行科学验算。待到验算结束后，可以采用增加配重等措施。
二、起重机倾覆原因分析
起重机在我国的使用年限并不短，其是很多建筑工程的重要组成部分，在工作性能的展现上，以及工作任务的完成方面都是非常优秀的。针对起重机的倾覆原因进行分析，发现其表现为多个方面，但是在总结分析以后，无非是因为地面表现为不坚实的现象，或者是在使用起重机的过程中，出现了超载的问题，最终导致起重机表现为倾覆的问题。
在分析起重机倾覆的原因时，通常会受到诸多条件的限制，比如计算工具等。在传统意义上，起重机的设计一般采用静态的分析方法，即在分析起重机的受力时，将瞬时作用的动载荷看作持续作用的静态作用力。对起重机后翻稳定性的动载系数，我国现行规范做了明确的规定，倘若依此进行设计，那么对于150t 及以上的起重机而言，其在轨迹的标准上需要≥ 8m 的标准。对于国外的标准而言，150t 及以上的起重机在轨迹上需要保持在6m 及以下的标准上。从实际作业的方法来看，倘若没有对起重臂的臂长做出一个准确的估量，或者是在载荷重量的确定过程中出现了差错的现象，很容易导致载荷的重量超过起重机本身能够承受的限度，进而造成倾覆。
三、起重机受力分析
1、静态稳定性。起重机的抗倾覆稳定性分析过程中，可以从受力分析的角度来完成，在可行性、可靠性方面表现较高。对于静态稳定性分析而言，其主要指的是，当重物表现为静止的状态，或者是表现为匀速起升的载荷状态后，可以开展相关的稳定性分析。到目前为止，对于起重机抗倾覆稳定性的静态校核，主要是通过力矩法来进行完成的。力矩法在实施的过程中，可以将稳定力矩以及抗倾覆力矩之间的关系，做出一个正确的判断处理。倘若是稳定力矩表现为较大的情况，则起重机表现为稳定的状态；倘若抗倾覆力矩表现较大的情况，则起重机表现为不稳定的状态，且容易出现倾覆的现象。一般而言，稳定力矩的决定因素，主要是在于起重机的自重载荷情况，而对于倾覆力矩而言，其则是由除了起重机自重载荷以外，其他的载荷所共同决定的。对于起重机的抗倾覆稳定性做出计算、分析以后，还应该加入相关的系数，确保计算结果是可靠的。在本次研究中，给出的具体抗倾覆力矩计算方程式如下：
在这一方程式中，GM 表示的是起重机的自重；PM 表示的是起重机在运行中的起升载荷；iM表示的是起重机水平惯性的载荷；jM 表示的是起重机在风力作用下的倾覆线载荷；G K表示的是起重机自重载荷系数；PK 表示的是起重机起升载荷系数；iK表示的是起重机水平惯性载荷系数；jK 表示的是起重机在风力作用下的倾覆线载荷系数。在静态分析过程中，倘若起重机表现为无风静载的状态，那么起重机抗倾覆力矩ΣM 的计算方程式如下：
在这一方程式中，b 表示的是倾覆边长度的1/2；c 表示的是回转中心距离整机重心的长度；G 表示的是整机质量；R 表示的是幅度；Q 表示的是作用载荷。
2、动态稳定性。起重机的抗倾覆稳定性分析过程中，除了要在静态稳定性分析外，还需要针对其动态的稳定性进行分析。起重机在建筑工程中开展操作的过程中，会受到很多的外力因素影响，同时对于操作者自身而言，不同的操作人员，会在操作习惯上表现出较大的差异。因此，针对起重机的动态稳定性开展分析，能够针对抗倾覆稳定性做出一个更加透彻的了解，同时也比较符合客观实际的需求。针对存在时间限制的那些倾覆因素，纵使处在静态稳定性的失稳状态下，起重机仍能保持稳定，究其原因如下：在起重机倾覆前，倾覆因素的作用时间不能继续发挥作用，而这一稳定性通常称作起重机的动态稳定性。对于这一问题，需要考虑的是起重机倾覆时的位增能量与倾覆因素的极限能量的大小关系，依此判断起重机倾覆稳定性。图为起重机动态稳定性图示，即：用一个长方形物体来描述起重机的动态稳定性。
根据图可知，通过分析，针对起重机抗倾覆稳定性归纳总结出如下结论：（1）起重机发生倾覆事故的主要原因是设计方法缺陷，即倘若计算结果不能对履带式起重机的工作状态进行准确反映，便会导致起重机超载。（2）当起重机抗倾覆稳定性模型的仿真计算结果接近计算模型的计算结果时，表明可将这一模型用来进行起重机受力分析。
总之，为了实现履带式起重机的安全生产目标，应坚持“理论与实际结合”的原则，即在深入分析起重机抗倾覆稳定性的基础上，制定与工程实际相符的吊装方案，以防止履带式起重机发生倾覆事故。
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论文作者:孔祥东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/4
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