随着我国经济的快速发展和基础设施的不断投入，工程领域对工程机械的需求越来越大。同时，工程机械越来越高的满载率也对其各项性能，尤其是使用过程中的疲劳性能提出了更高的要求。桥门式起重机由于其工作空间大，可以实现物料的垂直和水平运输，因此逐渐成为各种基础设施建设中广泛使用的不可或缺的工程机械。因此，研究桥门式起重机在实际工程环境中的疲劳强度和疲劳寿命，对于提高其安全性能、优化其结构设计、延长其使用寿命具有重要意义。
对于桥门式起重机来说，在实际工程应用中，由于其自身的特点，承受的工作载荷非常频繁，而且大部分是交变载荷，因此其结构面临着严重的疲劳破坏问题。典型性能包括部件连接部分应力松弛引起的连接故障。同时，由于其焊接结构的焊接部位不可避免地存在微小裂纹，在交变载荷的影响下，容易诱发疲劳裂纹扩展，最终导致结构构件局部疲劳断裂，造成不可挽回的安全事故。因此，如何分析桥门式起重机的疲劳特性和疲劳裂纹扩展模式，进而预测其疲劳寿命，成为工程设计人员和用户面临的严峻问题。
以桥门式起重机吊臂为研究对象，重点研究以下内容:通过建立桥门式起重机吊臂的有限元模型，分析其边界条件，根据其典型的起重特性曲线对其进行应力分析，计算典型工况下的结构应力分布；进一步，通过现场观察，统计一段内塔吊变幅小车运行到吊臂各节点的频率，最终确定疲劳风险。针对桥门式起重机吊臂的典型屋架焊接结构，介绍了断裂力学理论中计算应力强度因子的分析方法。通过建立典型T型焊接连接结构的有限元模型，分析了疲劳裂纹的扩展模式和特征。计算了不同结构参数下的应力强度因子，并根据焊接结构的疲劳裂纹扩展速率优化了结构参数。
