该研究为合理选择钢材、设计桁架结构、探索起重机臂架的力学特性及相关设计规律、提高臂架承载能力和减轻重量提供了理论依据。随着桥式起重机使用寿命的增加,其潜在风险也越来越大。评估桥式起重机的安全状况,可以大大提高其使用安全性。然而,传统的起重机评估方法是基于现场检查结果,容易受到人为因素和检查方法的影响,大多数只评估某个结构,而不是整个起重机。建立了基于风险检测的桥式起重机安全评估方法,实现了对整个桥式起重机的安全评估。首先,提出了基于风险检测的桥式起重机安全评估方案,根据风险源识别建立了合理的安全评估模型,定义了安全评估模型的组成部分,制定了安全评估的计算方法。比较了风险源识别方法、识别原则、识别因素和起重机故障类型。采用故障分析法识别主要风险源,确定合适的安全评估标准。
其次,研究了基于风险检测的桥式起重机安全评估关键技术:利用多重插值法完成不完全评估数据;根据风险源的严重程度、发生概率和综合安全状况,给出了相应的数值范围。考虑到专家在严重性分类中具有一定的主观性,采用误差分析方法对分类进行修正。分析风险源之间的耦合性,建立耦合规则,完善评价内容。之后,基于上述桥式起重机安全评估方法,开发了安全评估软件系统,评估人员可以在线操作评估,用户可以远程登录系统查看和下载评估报告。典型工程实例的安全评估实验验证了该方法的可行性。现有有限元理论从平面问题扩展到空间问题时,简单的线性组合忽略了变形的相互耦合,导致几何非线性条件下的计算结果不准确。