岸边集装箱起重机风致振动研究.

177中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.06 （上）岸边集装箱起重机是位于码头前沿和集装箱船舶之间负责集装箱装卸的设备，其装卸速度与能力对码头作业率有直接影响。

近年来，港口起重机风灾事故时有发生，导致港口很多大型起重机设备损毁，造成了巨大的经济损失，对港口正常的生产活动也产生了不利影响，所以，岸边集装箱起重机防风设计研究迫在眉睫。

当前，港口起重机设计部门、咨询部门以及使用部门都在努力研究并不断完善起重机防风措施。

岸边集装箱起重机普遍采用配置夹轮器、电动液压顶轨器与夹轨器等部件的防爬装置、系固装置与锚定装置来完成防风保护，取得了理想的效果。

但是考虑到以下原因，很多设计人员赞同起重机设备的风载荷属于众多设计载荷中难预测的载荷：①在对起重机设备使用地点的描述中，一般缺少关于最大风速的详细信息。

②风属于紊流空气，强度、方向等会随着空间变化、时间推移而时刻发生变化。

即便在相同时间内，起重机设备处于不同位置的风压也有所区别，因此在进行设计时，仅能利用与位置或结构尺度有关联的简化变量实现风压力向静态压力的转变。

③设计人员能够通过试验数据，建立起系统的以具体结构面为载体的风阻力模型，但是比较难建立起以整体部件或起重机为载体的风阻力模式，所以数据资料不够全面。

岸边集装箱起重机载荷按照类型可分为环境载荷、固定载荷、初始载荷以及活动载荷四种。

运行中与停运下的风载荷都是环境载荷，其中停运下的风载荷通常是起重机设备设计差异的主要原因。

相关专家提出将岸边集装箱起重机荷载与港口设计进行合并设计的设想，本文主要对岸边集装箱起重机防风设计进行了介绍。

1 岸桥风灾事故分析（1）风灾种类与防风能力要求。

港口起重机遭受的风灾主要包括台风、龙卷风以及阵风等等，其中阵风与龙卷风是突发风，很难提前准确预测，突发性强，出现时间非常短，且是在小区域出现，风力持续的时间一般是10分钟到30分钟，风速通常超过每秒15米。

151中国设备工程 2020.05 （下）中国设备工程Engineer ing hina C P l ant岸边集装箱起重机（简称岸桥）作为港口装卸货物的主要设备，其运行状态决定货物的装卸效率，可靠性决定设备的维护时间和维护费用。

随着集装箱运输船舶大型化和技术的不断进步，对岸桥提出了更新更高的要求：一方面，要求提高起重机的技术参数；另一方面，要求其工作高效率高，可靠性强。

由于岸边集装箱起重机使用频率高，使用寿命长，使用过程中振动对其结构产生较大影响。

经试验测量得到，岸边集装箱起重机在使用中振动作为严重的三个位置在起重机的机房、斜拉杆和前大梁部位。

其中，岸边集装箱起重机前大梁的振动不仅会影响系统的工作性能，而且还严重威胁着整个系统的安全性，继而降低系统的使用寿命。

起重机机房的振动主要是有机房电机所引起的，电机产生的振动通过联轴器、减速器等装置传到机房结构体，久而久之，不仅会造成机房结构体刚性连接处的开裂，进而造成更严重的事故，还会给作业人员的带来安全隐患。

本文着重对岸边集装箱起重机机房的振动进行分析，分析产生振动的根本原因，并针对其根本原因制定相应的抑制振动的措施和方案，已达到机房减振的目的，进而提升了岸边集装箱起重机的可靠性和作业人员在工作时的舒适性。

具体阐述如下。

1 振动控制理论研究针对机械结构件的振动，其振动源可以从激励、结构以及响应三个层次进行分析。

从控制理论来说，激励对应的为输入，结构对应为系统，响应对应为输出。

所谓振动的控制，包含有对结构件振动的利用和对结构件振动的抑制。

其中，振动抑制为对振动源及振动的传输进行抑制，已确保系统的运行的安全性和可靠性。

针对岸边集装起起重机机房的振动分析，主要对其振动源和振动传输过程的抑制。

目前，针对振动的控制可通过主动控制和被动控制两方面着手进行。

其中，被动控制为振动控制常用的岸边集装箱起重机机房振动分析及减振方案姚玲玉（上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200125）摘要：针对岸边集装箱起重机在实际应用中的振动问题，本文在分析岸边集装箱起重机的振动控制方法的技术上，详细研究了岸边集装箱起重机机房振动的原因，并针对性地对机房电机和底座采取相应的减振方案，从而进一步提升岸边集装箱起重机的工作性能和可靠性。

地联结起来，使他们在振动时相互牵制，这对抑制这两根杆的振动会有好处的，见图４．１０图４．１０海陆侧梯形架的抗风振５．对于水平放置的门框间水平斜撑和前大梁水平桁架，两端的结点板也应如门框问水平撑杆一样竖直布置，以保证铅垂方向的约束刚度，防止发生剧烈的垂直方向的横风向涡激振动。

４．３圆截面杆件用抗扰条肋抑制涡激振动的实验本试验的目的是测试在圆截面杆件在不同的风速下的振动情况，并采取适当的方法控制杆件的横风向振动和检查控振效果。

４．３．１试验方案（Ｉ）鼓风机试验中的风源我们采用ＳＦ轴流式通风机，风机的型号为：ＳＦＧＮｏ．６－４，功率：２．２ｋｗ，全压：３００Ｐａ，电压：３８０Ｖ，风量：１８７００吃，转速：１４５０ｒ／ｒａｉｎ。

其出口风速可达１５ｍ／Ｓ，如图４．１２。

测风速用的是ＥＤＫ－Ｉ＾手持风速仪，如图４．１１。

图４．１ｌ风速仪图４．１２风机３９（２）杆件考虑到试验的可行性，秆件我们选用的是建筑用的ｐｃｂ排水管，选用这种秆件的优点是（ａ）、塑料的ｐｃｂ管的自振频率比钢结构杆件低，需要的共振风速不高，比较容易发生共振。

管材的直径ｌｌＯｍｍ，壁厚２删，两支点之间的长度２７００ｍｍ，自振频率为２０Ｈｚ，阻尼比大约是０．０４，根据式（２．２４），它的共振风速为１Ｉｍ／ｓ，使用鼓风机可以达到这个风速。

（ｂ）、在杆件是上做控振措施相对容易。

（３）信号调理器本试验中采用的信号调理器的主要功能如下：（ａ）可接受来自９个测点的信号（可为振动信号、电压信号或应变信号），在本试验中，测点的信号为图４．１３信号调理器振动信号，占用两个通道，分别为杆件的横行和纵向的振动信号，如图４．１３。

（ｂ）将所选测点的信号送入数据采集器ｉ经Ａ／Ｄ转换成数字信号ｊ。

再将数字信号送入计算机中。

（４）加速度传感器传感器是用来把待测的机械振动量（位移、速度、加速度）的变化转化成电量地装置。

现今测振的传感器主要有：位移传感器——输出电量与振动位移成正比。

第16卷 第12期 中 国 水 运 Vol.16 No.12 2016年 12月 China Water Transport December 2016收稿日期：2016-09-15作者简介：黄锐彬，广东红海湾发电有限公司。

汪 超，上海振华重工(集团)股份有限公司。

基于Matlab 的岸边集装箱起重机前大梁振动状态仿真设计黄锐彬1，汪 超2（1．广东红海湾发电有限公司，广东 汕尾 516623；2．上海振华重工(集团)股份有限公司，上海 200125）摘 要：提出了一种基于Matlab 的岸边集装箱起重机前大梁的振动状态仿真设计。

本文主要包括在役岸边集装箱起重机的振动加速度数据采集、处理和分析，最后通过Matlab 编程得到起重机前大梁的振动状态仿真结果。

结果表明，该仿真模型可以直观看出岸边集装箱起重机前大梁不同测点处的振动状态，仿真的结果较为准确，可以达到对起重机前大梁的振动仿真目的，对起重机故障诊断具有重要的指导意义。

关键词：岸边集装箱起重机；振动状态；仿真模型中图分类号：U653.921 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）12-0111-03一、前言岸边集装箱起重机（简称岸桥）是目前全球各大港口用于装卸集装箱的主要机械设备，在港口作业中起到至关重要的作用。

随着经济的发展和起重机设计能力的提升，保证岸桥工作的安全和连续已经是各大港口关注的重点问题。

岸桥在作业过程中发生故障，不仅会威胁到港口工作人员的生命安全，也会造成企业巨大的的经济损失。

岸桥的振动状态检测是目前起重机健康安全评估的主要检测方法之一，本文通过对在役岸桥前大梁的振动加速度数据进行采集、处理和分析，并采用Matlab 软件构建岸桥前大梁振动状态模型，较为直观的呈现岸桥前大梁不同测点的振动状态。

二、岸边集装箱起重机前大梁振动状态仿真总体设计 目前对于岸桥的振动研究主要为岸桥前大梁和整机的结构动态特性分析、前拉杆的振动分析、岸桥机房的振动分析等[1]。

岸边集装箱起重机结构跳脱轨临界指标的振动台试验研究∗黄志华１㊀杨㊀毅２㊀王贡献２１㊀广州港股份有限公司２㊀武汉理工大学物流工程学院㊀㊀摘㊀要:集装箱起重机结构大车车轮跳脱轨是一种常见的地震破坏形式ꎬ跳脱轨破坏通常认为是由于岸桥轮压失稳发生车轮跳轨所导致ꎮ为研究岸桥在地震激励下的跳脱轨行为ꎬ通过岸桥缩尺模型的振动台测试来验证岸桥结构跳轨临界指标的合理性ꎮ缩尺岸桥模型振动台测试数据显示ꎬ绝大多数发生跳轨响应工况下所计算得到的跳轨响应指标值大于２种理论跳轨临界指标ꎬ即临界重心水平加速度和临界门框水平位移ꎬ表明这２种跳轨临界指标可作为判断岸桥是否发生跳脱轨的依据ꎮ㊀㊀关键词:集装箱起重机结构ꎻ跳脱轨破坏ꎻ缩尺模型ꎻ振动台试验ＶｉｂｒａｔｉｏｎＴａｂｌｅＴｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＣｒｉｔｉｃａｌＩｎｄｅｘｏｆＵｐｌｉｆｔａｎｄＤｅｒａｉｌｍｅｎｔｏｆＱｕａｙｓｉｄｅＣｏｎｔａｉｎｅｒＣｒａｎｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓＨｕａｎｇＺｈｉｈｕａ１㊀ＹａｎｇＹｉ２㊀ＷａｎｇＧｏｎｇｘｉａｎ２１㊀ＧｕａｎｇｚｈｏｕＰｏｒｔＣｏ.ꎬＬｔｄ.２㊀ＳｃｈｏｏｌｏｆＬｏｇｉｓｔｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ㊀㊀Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｕｐｌｉｆｔａｎｄｄｅｒａｉｌｍｅｎｔｏｆｗｈｅｅｌｓｏｆｃｏｎｔａｉｎｅｒｃｒａｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ'ｃａｒｔｉｓｏｎｅｏｆｃｏｍｍｏｎｄｅｓｔｒｏｙｆｏｒｍａｔｓｕｎｄｅｒｓｅｉｓｍｉｃｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓꎬａｎｄｗｈｅｅｌｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｓｔｈｅｒｅａｓｏｎｏｆｕｐｌｉｆｔａｎｄｄｅｒａｉｌｍｅｎｔ.Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｕｐｌｉｆｔａｎｄｄｅｒａｉｌｍｅｎｔｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｔｈｅｑｕａｙｓｉｄｅｃｏｎｔａｉｎｅｒｃｒａｎｅｕｎｄｅｒｓｅｉｓｍｉｃｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓꎬｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｉｎｄｅｘｏｆｕｐｌｉｆｔａｎｄｄｅｒａｉｌｍｅｎｔｏｆｑｕａｙｃｒａｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｔａｂｌｅｔｅｓｔｏｆｔｈｅｓｃａｌｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｑｕａｙｃｒａｎｅ.Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｄａｔａｔｅｓｔｅｄｂｙｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｔａｂｌｅｏｆｔｈｅｓｃａｌｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｑｕａｙｃｒａｎｅꎬｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｏｖｅｒｗｈｅｌｍｉｎｇｍａｊｏｒｉｔｙｏｆｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｉｔｈｕｐｌｉｆｔｏｒｄｅｒａｉｌｍｅｎｔｏｃｃｕｒｒｉｎｇｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｉｎｄｅｘｏｆｕｐｌｉｆｔａｎｄｄｅ￣ｒａｉｌｍｅｎｔａｒｅｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈｅｔｗｏｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｖａｌｕｅｓ￣ｃｒｉｔｉｃａｌｈｏｒｉｚｏｎｔａｌａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｇｒａｖｉｔｙａｎｄｃｒｉｔｉｃａｌｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｆｒａｍｅꎬｗｈｉｃｈｍｅａｎｓｔｈａｔｔｈｅｔｗｏｃｒｉｔｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓｃａｎｃｏｎｆｉｄｅｎｔｌｙｂｅｕｓｅｄｔｏｊｕｄｇｅｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｃｏｎｔａｉｎｅｒｃｒａｎｅｏｃｃｕｒｓｕｐｌｉｆｔｅｄｏｒｄｅｒａｉｌｅｄｏｒｎｏｔ.㊀㊀Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｏｎｔａｉｎｅｒｃｒａｎｅꎻｕｐｌｉｆｔａｎｄｄｅｒａｉｌｍｅｎｔꎻｓｃａｌｅｄｍｏｄｅｌꎻｖｉｂｒａｔｉｏｎｔａｂｌｅｔｅｓｔ∗基金项目:国家自然科学基金资助项目(５１２７５３６９)１㊀引言岸边集装箱起重机(以下简称岸桥)是集装箱港口的重要装卸设备ꎮ随着岸桥结构的大型化发展ꎬ其在强震作用下更易遭受破坏[１]ꎮ岸桥大车车轮脱轨是一种常见的地震破坏形式ꎬ脱轨破坏通常认为是由于岸桥轮压失稳发生车轮跳轨所导致ꎮ岸桥属于半定制产品ꎬ对于发生脱轨破坏的岸桥进行维修更换的周期长㊁成本高ꎬ因此ꎬ明确岸桥结构地震跳脱轨具有重要意义ꎮ为研究岸桥在地震激励下的跳轨行为ꎬＳｕｇａ￣ｎｏ[２]提出一种基于力矩平衡原理的简化分析方法ꎬ该方法将岸桥简化为单自由度框架模型ꎬ分析得到与岸桥结构特征参数相关的跳轨临界指标ꎮＫｏｂａ￣ｙａｓｈｉ等[３]针对岸桥结构的非线性特性ꎬ建立一种可考虑轮轨接触非线性的岸桥结构多体动力学分析模型ꎬ该模型可模拟岸桥结构在地震激励下的跳脱轨行为ꎬ并通过缩尺模型振动台试验对模型进行验证ꎮ１Ｊａｃｏｂｓ等[４]详细介绍了１ʒ２０缩尺岸桥模型的设计㊁传感器的布置和地震动输入等试验实施内容ꎬ通过一系列多向地震输入的振动台试验ꎬ研究发现在较强地震激励下ꎬ岸桥弹性门框变形响应与跳轨摇摆响应表现出相互耦合的作用过程ꎮＫｏｓｂａｂ[５]以岸桥门框单自由度模型为基础ꎬ提出一种岸桥门框跳轨理论ꎬ该理论描述了岸桥结构在地震激励下的门框弹性变形与跳轨行为的耦合过程ꎬ运用门框跳轨理论可估算在不同地震强度激励下岸桥门框结构的地震响应ꎮ然而ꎬ以跳轨临界指标作为岸桥跳轨的判断依据是否合理ꎬ有必要通过试验测试的手段进行验证ꎮ本文通过岸桥缩尺模型的振动台测试ꎬ验证岸桥结构跳轨临界指标的合理性ꎮ２㊀岸桥结构跳轨临界指标分析根据岸桥结构的地震响应规律ꎬ可建立图１所示的单自由度框架简化模型[２]ꎬ其中假定门腿为柔性体ꎬ其余杆件为刚性ꎮ该模型中岸桥等效质量为ｍꎬ重心高度为Ｈꎬ重心与陆侧㊁海侧门腿距离分别为ｌ１和ｌ２ꎬ门腿高度为ｈꎬ陆侧㊁海侧车轮支座反力分别为Ｒ１和Ｒ２ꎬ在地震作用下岸桥质心的水平绝对加速度为ａꎬ车轮剪力为Ｖｂꎬ门框水平位移为ｕꎮ图１㊀岸桥结构单自由度框架简化模型由于结构重心偏向海侧门腿ꎬ以海侧车轮支点为原点ꎬ由力矩平衡原理有:ＬＲ１＋Ｈｍａ－(ｌ２－ｕ)ｍｇ＝０(１)㊀㊀当陆侧轮压减为０ꎬ即Ｒ１＝０时ꎬ得到岸桥陆侧车轮跳轨时重心处临界水平加速度ａｃｒ＝(ｌ２－ｕ)Ｈｇ(２)㊀㊀由于ｕ相对很小可忽略ꎬ则有:ａｃｒ＝ｌ２Ｈæèçöø÷ｇ(３)式(３)表明ꎬ岸桥跳轨的临界重心水平加速度ａｃｒ主要与其重心距离海侧轨道的水平距离ｌ２和重心高度Ｈ的比值有关ꎮ设ｕｃｒ为岸桥陆侧车轮跳轨时的门框结构临界水平位移ꎬ则有:ｕｃｒ＝ａｃｒω２＝ｌ２Ｈæèçöø÷ｇω２＝ｌ２Ｈæèçöø÷ｇＴ２４π２(４)式中ꎬω㊁Ｔ分别为岸桥门框纵向摇摆模态对应的频率和周期ꎮ式(４)表明ꎬ岸桥跳轨的临界门框水平位移ｕｃｒ主要与其重心距离海侧轨道的水平距离ｌ２㊁重心高度Ｈ和门框纵向摇摆模态对应的频率或周期有关ꎮ综上所述ꎬ对于一台结构特征已知的岸桥而言ꎬ临界重心水平加速度ａｃｒ和临界门框水平位移ｕｃｒꎬ可直接计算获得ꎮ３㊀振动台试验分析３.１㊀试验概况结构抗震试验方法主要包括拟静力试验㊁拟动力试验以及地震模拟振动台试验[６]ꎮ其中ꎬ地震模拟振动台试验可对试验结构直接输入地震波ꎬ利用各种类型传感器测量试验结构在地震作用下的响应ꎬ为研究结构的动力特性㊁破坏机理等提供试验数据ꎬ是目前应用最广泛的试验方法ꎮ本试验地点为武汉理工大学港口装卸交通行业重点实验室ꎬ振动台为国际计测器株式会社所提供的ＶＴＳ－０６ＥＳ－２型两轴加振试验装置ꎮ该装置的主要性能参数见表１ꎮ试验所采用的主要测量仪器包括加速度传感器㊁位移传感器和ＥＣＯＮ公司Ｐｒｅ￣ｍａｘ数据采集仪等ꎮ表１㊀振动台主要性能参数性能指标参数值备注台面尺寸１.５ｍˑ１.５ｍ扩展平台３ｍˑ３ｍ最大承载重量２ｔ包含扩展平台测试频率范围０.１~１００Ｈｚ激振方向双向:水平(Ｘ)㊁竖直(Ｚ)最大位移Ｘ:ʃ１００ｍｍꎻＺ:ʃ５０ｍｍ最大速度Ｘ:０.８ｍ/ｓꎻＺ:０.８ｍ/ｓ最大加速度Ｘ:ʃ１.０ｇꎻＺ:ʃ１.０ｇ最大承载时３.２㊀岸桥缩尺模型的设计与制造由于岸桥原型结构庞大ꎬ难以进行原型结构的振动试验ꎬ通常需按照相似理论对原型结构进行相似设计ꎬ制造出与原型结构的相似缩尺模型ꎬ在缩尺模型基础上开展振动台试验ꎮ本试验以岸桥ＣＲ－Ｂ为原型结构ꎬ利用量纲分析法推导缩尺模型的相似准则ꎮ综合考虑试验条件及振动台性能参数ꎬ确定以下基本比尺:长度Ｃｌ＝２０㊁弹性模量ＣＥ＝１㊁质量２Ｃｍ＝２０３ꎬ其他物理量可由量纲分析法推导出ꎬ缩尺模型的相比详见表２ꎮ表２㊀岸桥试验缩尺模型相似比物理量符号比例长度Ｃｌ２０弹性模量ＣＥ１质量Ｃｍ２０３刚度Ｃｋ２０２时间Ｃｔ２０加速度Ｃａ１应力Ｃσ１位移Ｃｓ２０㊀㊀根据缩尺模型的相似比值ꎬ可选与原型结构相同的材料制造相似模型ꎮ然而ꎬ由于岸桥原型结构构件的截面厚度尺寸一般在１０~３０ｍｍ之间ꎬ如果严格按照几何相似比制造缩尺模型ꎬ则需要选用厚度在０.５~１.５ｍｍ的钢板进行焊接操作ꎬ且还需控制焊接变形误差ꎬ这会导致模型制造成本过高ꎮ由于本文试验主要验证岸桥结构在水平地震激励下的跳轨临界指标ꎬ整个试验过程中缩尺模型的结构变形在弹性范围ꎬ因此直接选用２０＃型钢作为模型制作主材ꎮ尽管使用此类型钢会导致岸桥缩尺模型的结构特性(如刚度㊁强度等)与原型结构的相似比具有一定差异ꎬ但并不影响岸桥跳轨临界指标的验证ꎮ缩尺模型所使用的型钢主要为矩形钢管和圆钢管ꎬ管材之间的联接方式与原型结构相同ꎬ均为焊接联接ꎬ模型前㊁后大梁的拉杆采用钢丝绳替代ꎮ对于岸桥原型大车机构ꎬ采用钢板焊接为箱型构件进行模拟ꎬ并将岸桥原型的每台大车车轮数简化为２个ꎮ采用矩形钢管和钢板制作振动台扩展平台ꎬ并以矩形钢管来模拟大车轨道ꎮ同时ꎬ为保证岸桥大车车轮在跳轨落下时仍然保持在扩展平台上ꎬ在车轮与轨道之间设有安全限位铁丝ꎬ这样处理既不影响车轮的跳轨行为的监测ꎬ又可确保试验安全ꎮ岸桥缩尺模型见图２ꎮ图２㊀岸桥缩尺模型３.３㊀试验内容与传感器布置本试验的目的是验证岸桥跳轨临界指标:临界重心水平加速度值ａｃｒ和临界门框水平位移ｕｃｒꎬ其中ａｃｒ可由加速度传感器直接测得ꎬ而ｕｃｒ的求解还需岸桥结构门框纵向摇摆模态对应的频率或周期ꎬ即需要测试岸桥缩尺模型对应模态的固有频率ꎮ因此ꎬ本试验主要分为结构模态扫频试验和岸桥跳轨测试试验２部分ꎮ结构模态扫频试验的目的是为了测试岸桥缩尺模型的门框纵向摇摆模态对应的固有频率ꎮ该试验的步骤为:①通过振动台输入Ｘ向(与小车运行方向一致)水平白噪声扫频激励ꎻ②通过传感器获得岸桥门架上关键测点的扫频激励响应的时域信号ꎻ③将关键测点的时域信号转换至频域上ꎬ得到岸桥结构的固有频率ꎮ试验采用的是与岸桥小车运行方向一致的单向水平扫频激励ꎬ在此激励下ꎬ岸桥门框结构出现最大水平响应时所对应的激励频率ꎬ即为岸桥模型门框纵向摇摆模态的固有频率ꎮ岸桥跳轨测试试验的目的是通过测试岸桥缩尺模型在不同强度地震激励下的车轮跳轨响应ꎬ来判断前述岸桥跳轨临界指标分析方法的可靠性ꎮ跳轨测试试验步骤为:①将５条地震波ＰＧＡ进行调幅处理ꎬ通过振动台输入Ｘ向(与岸桥小车运行方向一致)水平地震激励ꎻ②获得岸桥模型各测点的地震时程响应信号ꎻ③对试验数据进行整理分析ꎬ找出岸桥跳轨响应与跳轨临界指标之间的关系ꎮ根据上述试验内容和试验步骤ꎬ对试验所需的传感器进行布置(见图３)ꎮ其中ꎬ位移传感器Ｄ１~Ｄ４测量车轮的Ｚ向位移响应ꎬＤ５~Ｄ６测量门框水平Ｘ向位移响应ꎬ其余加速度传感器主要测量Ｘ向水平加速度响应ꎮ加速度传感器Ａ３㊁Ａ４的竖向高度与岸桥缩尺模型的结构重心高度相当ꎮ图３㊀岸桥缩尺模型传感器布置示意图同时ꎬ根据加速度相似比ꎬ还需将５条典型地震３波时间轴压缩为原始记录的１/２０ꎬ并将每条地震波ＰＧＡ由０.１ｇ至０.４ｇ依次进行比例调幅ꎬ调幅步长为０.１ｇꎬ则整个跳轨测试共有２０种试验工况ꎮ４㊀试验结果将２０个跳轨试验工况下的试验数据进行统计ꎬ并与理论分析所得到的跳轨临界指标值进行对比ꎬ统计结果见图４㊁图５ꎮ图４㊀不同地震激励下岸桥模型测点Ａ３最大加速度响应图４为不同地震激励下测点Ａ３最大加速度响应ꎬ即岸桥缩尺模型结构重心最大水平加速度响应ꎮ图中实心符号表示该工况下岸桥未发生跳轨ꎬ空心符号表示该工况岸桥发生跳轨响应ꎮ图中虚线为临界重心水平加速度ａｃｒ值ꎬ由式(３)计算获得(岸桥缩尺模型参数ｌ２约为７１８ｍｍꎬＨ约为１６９２ｍｍ)ꎮ由图可看出ꎬ除ＰＧＡ为０.２ｇ的Ｔａｆｔ地震波激励工况外ꎬ其他在临界重心水平加速度ａｃｒ值以下的试验工况均未发生跳轨ꎬ而在ａｃｒ值以上的试验工况均发生跳轨响应ꎬ表明采用临界重心水平加速度ａｃｒ值来判断岸桥是否发生跳轨具有一定的可行性ꎮ图５㊀不同地震激励下岸桥模型测点Ｄ５最大水平位移响应图５为不同地震激励下岸桥模型测点Ｄ５最大水平位移响应ꎬ即岸桥最大门框水平位移响应ꎮ图中虚线为临界门框水平位移ｕｃｒ值ꎬ由式(４)计算获得(岸桥缩尺模型门框纵向摇摆模态周期为０.３５３ｓ)ꎮ由图可看出ꎬ除ＰＧＡ为０.２ｇ的ＥＬ－Ｃｅｎｔｒｏ地震波激励工况外ꎬ其他在临界门框水平位移ｕｃｒ值以下的试验工况均未发生跳轨ꎻ而在ｕｃｒ值以上ꎬ除了ＰＧＡ为０.２ｇ的ＥＬ￣Ｃｅｎｔｒｏ地震波激励工况外ꎬ其他试验工况均发生跳轨响应ꎬ表明临界门框水平位移ｕｃｒ值可作为判断岸桥是否发生跳轨的响应指标ꎮ由于临界水平位移可直接转换为岸桥门框位移角ꎬ且易于测量ꎬ因此在后文中将采用临界门框水平位移ｕｃｒ所对应的临界门框位移角作为岸桥结构跳脱轨的性能指标ꎮ５㊀结语为验证岸桥结构跳轨临界判断指标的可行性ꎬ设计制造出１ʒ２０的缩尺岸桥模型ꎬ并进行振动台试验研究ꎮ缩尺岸桥模型振动台测试数据显示ꎬ在２０种试验工况中ꎬ绝大多数发生跳轨的工况下所计算得到的跳轨响应指标值ꎬ要大于２种理论跳轨临界指标ꎬ即临界重心水平加速度ａｃｒ和临界门框水平位移ｕｃｒꎬ表明这２种跳轨临界指标可作为判断岸桥是否发生跳轨的依据ꎮ参考文献[１]㊀ＳｈｉｍｉｚｕＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ.ＨｙｏｇｏＫｅｎＮａｎｂｕｅａｒｔｈ￣ｑｕａｋｅｓｕｒｖｅｙｒｅｐｏｒｔ[Ｒ].Ｔｏｋｙｏ:ＮｉｈｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ１９９５.[２]㊀ＳｕｇａｎｏＴꎬＴａｋｅｎｏｂｕＭꎬＳｕｚｕｋｉＴꎬｅｔａｌ.Ｄｅｓｉｇｎｐｒｏｃｅ￣ｄｕｒｅｓｏｆｓｅｉｓｍｉｃ－ｉｓｏｌａｔｅｄｃｏｎｔａｉｎｅｒｃｒａｎｅａｔｐｏｒｔ[Ｃ]//Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ１４ｔｈＷｏｒｌｄＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＥａｒｔｈｑｕａｋｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＢｅｉｊｉｎｇꎬＣｈｉｎａꎬ２００８.[３]㊀ＫｏｂａｙａｓｈｉＮꎬＫｕｒｉｂａｒａＨꎬＨｏｎｄａＴꎬｅｔａｌ.Ｎｏｎｌｉｎｅａｒｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｃｏｎｔａｉｎｅｒｃｒａｎｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｃｏｎ￣ｔａｃｔｃｏｎｔａｃｔｐｒｏｂｌｅｍｂｅｔｗｅｅｎｗｈｅｅｌｓａｎｄｒａｉｌｓ[Ｊ].Ｊｏｕｒ￣ｎａｌｏｆＰｒｅｓｓｕｒｅＶｅｓｓｅｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００４ꎬ１２６:５９￣６５.[４]㊀ＪａｃｏｂｓＬꎬＫｏｓｂａｂＢＤꎬＬｅｏｎＲꎬｅｔａｌ.Ｓｅｉｓｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｏｆａｊｕｍｂｏｃｏｎｔａｉｎｅｒｃｒａｎｅｉｎｃｌｕｄｉｎｇｕｐｌｉｆｔ[Ｊ].Ｅａｒｔｈ￣ｑｕａｋｅＳｐｅｃｔｒａꎬ２０１１ꎬ３(２７):７４５￣７７３.[５]㊀ＫｏｓｂａｂＢＤ.Ｓｅｉｓｍｉｃｐｅｆｏｒｍａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｐｏｒｔｃｏｎ￣ｔａｉｎｅｒｃｒａｎｅｓａｌｌｏｗｅｄｔｏｕｐｌｉｆｔ[Ｄ].ＵＳＡ:ＧｅｏｒｇｉａＩｎｓｔｉ￣ｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１０.[６]㊀王燕华ꎬ程文瀼ꎬ陆飞ꎬ等.地震模拟振动台的发展[Ｊ].工程抗震与加固改造ꎬ２００７(５):５３￣５６ꎬ５７.王贡献:４３００６３ꎬ武汉市武昌区和平大道１１７４号收稿日期:２０１７￣１２￣１４ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１０００－８９６９.２０１８.０４.００１４。

基于岸边集装箱起重机防风设计探讨发布时间：2021-05-17T10:06:56.870Z 来源：《基层建设》2021年第2期作者：孙明亮1 赵海辉2 闫建3[导读] 摘要：近年来，由于岸边集装箱起重机经常性遭受风灾侵袭，这给码头用户带了巨大影响。

青岛前湾联合集装箱码头有限责任公司山东青岛 266000摘要：近年来，由于岸边集装箱起重机经常性遭受风灾侵袭，这给码头用户带了巨大影响。

为确保码头的生产效率及生产质量，则需提升起重机的防风抗滑性能，并做好防风设计工作。

基于此，本文首先分析了风灾成因，并就如何做好岸边集装箱起重机防风设计工作展开讨论，以期能够从根本上提升岸边集装箱起重机的抗风灾能力，增强码头用户的抗风灾信心。

关键词：岸边；集装箱；起重机；防风设计1.风灾破坏成因暴风引发的事故仅在2018年就发生了多起。

2018年6月，国内一码头遭受12级暴风侵袭，致使5台起重机倒塌，部分船只受损；2018年9月，21号台风飞燕登录日本本州，致使多台码头起重起倒塌；其次，还有多地发生了暴风事故，如意大利的利热那亚、南非的伊丽莎白港等。

事故过程中，当起重机处于工作状态，在锚固板未锚入坑位时，若码头遭受暴风侵袭，起重机就会向大车轨道方向滑移并失速撞到相邻起重机、码头设施，甚至损毁机器设备。

当起重机处于静止状态时，主要面临两种情形，一种为防风拉锁及锚定板等防风设备已锚入坑位，一种为防风拉锁及锚定板等防风设备尚未锚入坑位，第一种情形下，将面临防风拉锁、预埋件被连根拔起的问题或防风拉锁被拉断问题，第二种情形下，将会出现类似于起重器工作状态下的问题。

1.1港口设计与起重机设计依据的标准不同港口设计与起重机设计依据的标准不同。

一般而言，建设码头时所选用的分包商与起重机设备的分包商会属于不同公司，且两者之间也不存在任何直接联系，这是导致部分码头防风地锚的承载能力与起重机防风拉锁抗拉能力不同的主要原因，尤其是20世纪建设的老码头，在其订单数量增加以后，其又购买了新的更大的港机设备。

风对大型港口机械的脉动效应研究近些年来，随着世界经济的快速发展，大量货物以及集装箱的全球运输对于港口机械的效率和工作环境都逐渐提出了更高的要求，港口机械在运行状态下除了风载之外还需要同时承受很大的垂向荷载，以及由于工作装置运动所引起的横向荷载，大悬臂和高强钢等一系列的新技术的投入使用也大大减轻了工程机械的整机重量，从而极大地提高了工作的效率，同时，也很好地促进了我国港口机械向着大型化的趋势发展。

本文主要讲了风对大型港口机械的脉动效应研究现状以及风机脉动风场的特征分析等内容。

标签：大型港口机械脉动效应现状研究工程实例随着人们对环境问题和能源问题的关注度越来越高，我国的风力发电技术也得到了迅速发展，在我国，风能资源非常丰富，并且具有巨大的发展潜力，当前，我国的大型风力发电机也开始得到越来越广泛的应用，兆级大型风机本身具有工作风速范围广泛、转动惯量大，塔架和叶片的柔性大的特点，为了能够充分保证大型风机的安全性，设计者在对风机进行设计时就必须在风荷载的作用下加强动力分析，对海上的风力发电塔进行脉动效应研究和分析具有积极的影响。

1 风对大型港口机械的脉动效应研究现状大型港口的机械工作大多处于近岸海域或者是码头的前沿，其中风的影响是不容被忽视的，在传统的港口机械设计的过程当中，风载通常会按照静载处理，往往就忽视了风本身的脉动效应，这就需要在有限元建模的基础之上来模拟脉动的风荷载，对大型机械在工作状态以及非工作状态中的动态响应作出预测，并将其与传统风载处理为静载的相关方法进行对比研究，实践证明，当处于工作状态时，风的脉动效应对结构所产生的最大应力变化值影响并不大，主要影响就表现在最大的应力点分布的空间上，对于支座反力没有产生很大的影响；当处于非工作状态时，风的脉动效应往往会使的支座反力出现较大幅度的波动，在这时，平均值已经不能用来充分衡量整个结构所具有的安全性，需要对时间历程和标准差进行同时关注。

港口机械大多都是在近岸海域或者是码头前沿进行工作，往往需要承受很大的风载，与一般的土木结构不同，港口机械在运行状态下除了风载之外还需要同时承受很大的垂向荷载，以及由于工作装置运动所引起的横向荷载，近些年来，随着世界经济的快速发展，大量货物以及集装箱的全球运输对于港口机械的效率和工作环境都逐渐提出了更高的要求，大悬臂和高强钢等一系列的新技术的投入使用也大大减轻了工程机械的整机重量，从而极大地提高了工作的效率，同时，也很好地促进了我国港口机械向着大型化的趋势发展。

良好的稳定性是起重机发挥正常性能和实现安全生产的重要指标，这一点尤其适用于岸边集装箱起重机。

但是在现实中，岸边集装箱起重机因重心高以及迎风面大，很容易出现风振动现象，甚至因突发性阵风或台风等发生碰撞或倾覆。

为保证港口安全生产，必须对其风振动进行分析，采取有效措施加以防治。

1　岸桥风振动概述港口作为交通运输的重要构成，机械化自动化程度日益提升，其中岸桥工作速度和装卸能力在很大程度上决定了码头作业生产效率，所以作为港口集装箱装卸的主力设备，岸桥重要性不言而喻。

为适应集装箱船舶装卸作业对高效率的要求，岸桥逐步向高效化与大型化发展，加之其结构高大，经常处于码头前沿，对风荷载十分敏感，当台风来临或者突发阵风时，极易出现振动甚至衍生安全事故，各国每年因大风引发的港口起重机损坏或倒塌事件时有发生，这正是本文对岸桥风振动分析的关键意义所在。

近年来，岸桥设计强调是从结构整体强度和稳定性来进行抗风性校核，而结构件校核大多是依赖经验，采取预防措施，相对而言比较简单，也缺乏明确的标准，使得结构件风振严重，特别是金属部分细长构件振动剧烈，焊缝疲劳开裂时常发生。

鉴于风振现象、结构自振以及风与结构之间的作用等诸多因素，分析岸桥结构件风振动有着十分重要的现实意义，是制定有效防风措施的前提和保障。

2　基于有限元法的岸桥结构风振动响应分析2.1　岸桥计算建模有限元法是当下一种常用的高效数值计算方法，可离散化微分方程和编制程序，结合计算机进行求解，在各类物理场研究中均有所应用。

已知用于建模岸桥参数包括总重和额定起重量，分别为1400t和65t；最大前伸距和后伸距分别为65m和20m；起升轨上和轨下高度分别为43m和18m；双箱吊具、空载以及吊钩梁下的起升速度分别为90m/min、180m/min和75m/min；大车轨距和基距分别为30m和16m；工作和非工作风速分别为20m/s和545m/s。

由于结构有限计算模型准确性和可靠度与计算结果偏差大小有直接关系，所以在假设材料参数精确前提下，对岸桥模型进行了必要简化，如只考虑前后大梁、支腿等内部筋板、主梁楼梯的分布质量、简化附加质量为附近节点以及部分梁单元用虚单元代替等；然后以小车运动方向、大车运动方向和垂直向上方向分别为坐标系中的X轴、Y轴和Z轴，设置了以箱型梁结构为主体的岸桥有限元模型，并借助升级版LS-DYNA程序分析功能对岸桥结构件动力屈曲仿真，由此建立的岸桥门腿计算模型便可实现对其结构动态稳定性的分析。

半圆形岸边集装箱起重机整机风载荷CFD数值模拟研究*罗振国 曾 鹏 林伟华 王碧涛上海振华重工（集团）股份有限公司 上海 200125摘 要：文中以半圆形主梁岸边集装箱起重机为研究对象，运用流体力学仿真软件，采用RNG k-ε湍流方程求解模型，进行了半圆形主梁岸边集装箱起重机风载荷CFD数值模拟分析，得到了在迎风角度（θ＝0°～180°）变化情况下的OX及OY方向的风载荷系数；分析了迎风角度的变化对岸边集装箱起重机整机风载荷的影响；获得了在风速v＝20 m/s、55 m/s条件下半圆形主梁岸边集装箱起重机的整机风载荷。

该CFD仿真分析得到的整机风载荷可为后续岸边集装箱起重机设计提供参考依据。

关键词：岸边集装箱起重机；半圆形主梁；风载荷；CFD数值模拟；研究中图分类号：U653.921 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2022）14-0051-06Abstract: In this paper, taking the quayside container crane with semi-circular girders as the research object, a CFD numerical simulation analysis of the wind load of the crane was carried out by using fluid dynamics simulation software and RNG k-ε turbulence equation solution model, and the wind load coefficients in OX and OY directions were obtained when the windward angle (θ = 0 to 180 degrees) changes. The influence of windward angle on the overall wind load of the crane was analyzed. The wind load of the crane was calculated when the wind speed was v = 20 m/s and 55 m/s, which can serve as a reference for the subsequent design of quayside container cranes.Keywords:quayside container crane; semi-circular girder; wind load; CFD numerical simulation: research0 引言由于码头用户对岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）运输性能需求的提高，其外形尺寸、载重量也随之加大。

第七章风灾与对策第一节概述近几年，港口起重机由于遭受台风或飓风侵袭而引起的风灾事故不断发生，事故的发生不仅直接影响码头正常的生产秩序，同时也给港口企业造成严重的经济和生产损失，而且还造成严重的人员伤亡。

因此，大型起重机的防风抗台问题必须引起重视。

对起重机不同的受损情况分析表明：造成风灾事故的原因，除实际风力超出设计标准，属人力不可抗拒的共同原因外，仍有部分可以作为今后改进设计、制造技术时参考和可总结的教训。

总的来说，港口起重机风灾事故大致可分为以下几种情况：1．整机滑移导致整机倾覆港口起重机在工作状态或临时停车状态遭受突发性阵风，导致起重机被风吹动，沿轨道快速移动最终与另一台静止的起重机相撞，或是与轨道端部的车档相撞而引起整机倾覆垮塌，如图5-7-1.1所示。

整机滑移倾覆是近年港口起重机风灾事故中发生较频繁，损失惨重的一种破坏形式，其产生的原因较为复杂，其主要有以下三种情况可以直接或间接的导致整机倾覆。

（1）实际风速超过设计风速而导致整机倾覆失稳；（2）构件的整体失稳导致整机倾覆失稳；（3）构件丧失局部稳定性导致整机倾覆失稳。

针对这种破坏形式，最重要的是确保起重机在任何情况下不被风吹动。

图5-7-1.1 岸桥倾覆图2．金属结构局部变形、焊接开裂起重机金属构件在强大风压作用下，显得刚度不足而使构件屈曲变形，局部受力较大处焊缝开裂。

3．起重机结构件疲劳断裂起重机细长结构件如岸桥前后门框连接的斜撑杆、水平撑杆、后拉杆以及门座起重机的大拉杆等构件在风力的作用下极易产生风致振动，结构件的风振将会使结构件应力较大的部位产生危险的疲劳破坏，这种事故已有多起（如图5-7-1.2），严重影响港口起重机的使用安全。

图5-7-1.2 水平撑杆开裂示意4．岸桥在海运途中的灾难事故岸桥在海运途中，载着岸桥的驳船整体摇摆。

由于突发大风，局部风力超过预定允许值，驳船和岸桥的摆动加剧，超过了岸桥的承受能力，岸桥就在结构最薄弱处破坏导致坍塌。

和动力响应的影响,得出了一些有益的结论。

图1岸桥结构示意图后大梁视为一等截面、均质连续梁。

图2岸桥上部结构动力学模型基于反力替代法,可将三个拉杆视为刚度为k1、k4与k5的弹性支撑,将门架与大梁铰支座的刚度设为k2、k3(k1、k4与k5)。

设移动载荷的初始速度为v、加速度为a,移动载荷作用下岸桥上部结构的动力学模型图3所示。

图3移动载荷作用下的岸桥上部结构模型图3中梁上的a、b、c、d分别表示k1与k2、k2与k3、k3与k4、k4与k5刚度支撑处的中点,s表示移动力的作用位置:s=vt+0.5at2。

将岸桥上部结构连续梁模型视为等截面、均质欧拉梁,大梁的单位长度质量ρA (ρ为材料密度,A为大梁等效横截面积)和抗弯刚度EI为常数(E为梁的弹性模量,I为梁横截面对垂直于x轴和y轴且通过横截面型心的轴的惯性矩),线性阻尼为c。

据图3动力学模型建立移动力作用下岸桥上作者简介:张安宇(1988—),男,安徽颍上人,硕士研究生,研究方向港机自动化4Science&Technology Vision 科技视界:式(4)中g为重力加速度,∂2y∂t2为移动载荷与梁处梁的竖向加速度、∂2y∂s∂t表示由于载荷的运动的竖向速度产生变化而引起的竖向加速度、∂2y∂s2在振动过程中的曲率使载荷在竖向曲线移动而产离心加速度。

移动载荷作用下岸桥上部结构耦合模型动特性计算dx通过方程(6)可以得到岸桥上部结构在移动质量用下的弯曲耦合振动的动力平衡方程组,该方程组一个无穷多自由度的联立方程组,一般通过位移级取为N项的模态截断来研究梁耦合振动的动力响则岸桥大梁弯曲振动的自由度为N,设M,K,F Q(t),分别广义质量矩阵、广义刚度矩阵、广义力量、广义位移向量。

则联立方程组的矩阵表达式为M Q..(t)+C Q̇(t)+KQ(t)=F(t)方程(7)中Q(t)=[q1q2…q N],令T nr(x)=amY n(x)(x)an=EIʃL0Y n(x)d4Yn(x)dx4dx,βn=ρAʃL0Y n2(x)dx量可以表示为将边界条件带入式(3),可以对质量、刚度、阻尼阵一些项化简,进而通过特征方程求出频率。

岸边集装箱起重机风致振动研究岸边集装箱起重机风致振动研究岸边集装箱起重机风致振动研究桂寿平吕英俊刘树道桂程飞陆丽芳摘要：针对岸边集装箱起重机（简称岸桥）的结构特点及其工作环境的特殊性，采用Wilson-θ法推导了脉动风压作用下结构的动力响应计算公式，通过编制风振计算分析程序，并针对实际的岸桥，进行风振计算机仿真。

关键词：风振 Wilson-θ法动力响应计算机仿真Study of the quayside container crane’s wind vibrationAbstract：Aim at the quayside container crane’s structure characteristic and its special work condition, with the method of Wilson-θ, deduced the crane’s calculate formula of dyna mic response under wind press, compiled the corresponding program. As an example,a container crane was calculated, and was used for computer simulation.Keywords: wind vibration; the method of Wilson-θ; dynamic response; computer simulation;引言起重机作为一种高耸结构，对地震及风荷载的影响十分敏感。

尤其是近年来，起重机数量增多，高度增加，风致振动影响愈来愈多，风毁事故也时有发生。

宁波港镇海作业区两台10t门座起重机，分别于1979年和1980年在非工作状态时，因风振引起箱形矩形截面拉杆断裂；上海港、天津港也都出现过由风振引起的起重机拉杆断裂事故，严重影响了港口的正常工作，造成极大的经济损失。

港口科技•港口机械岸边集裝编起重机风我荷分析王芝斌，冒建(上海振华重工(集团)股份有限公司，上海200125)摘要：为提高岸边集装箱起重机风载荷的计算精度，准确评估港口起重机的安全性，以常规岸边集装箱起重机项目为例,研究不同起重机设计规范风载荷计算方法，并进行风载荷对比分析。

根据风洞试验数据，研究特定角度风对风载荷的影响，并结合设计规范提出风载荷修正系数。

结果表明:在实际风场中风载荷极值、作用角度均与规范给出的结果有所区别；应根据风洞试验结果对规范规定的风载荷、轮压进行修正，可更准确地评估岸边集装箱起重机的抗风能力。

关键词：岸边集装箱起重机;风载荷；风洞试验;轮压；角度风0引言统计资料表明，风灾造成的损失为各种自然灾害之首。

尤其对于沿海地区而言,每年台风季节都会对人们正常的生产、生活造成严重影响,甚至导致生命财产的重大损失。

台风或突发阵风对港口起重机安全生产的影响尤为严重。

如果防风工作不到位，港口常常在面临大风时发生重大安全事故。

在这些事故中，有相当一部分原因是在起重机设计过程中选择的风载荷计算方法或风向不当，导致起重机的实际抗风能力低于设计预期。

基于这种情况,本文对不同规范的风载荷计算方法进行深入研究，并采用风洞试验进行修正，以尽可能合理地选取风载荷,准确评估起重机的抗风能力。

1结构抗风原理和规范概述按照空气动力学原理，当风速增大时，结构所承担的风载荷也增大，且结构单位面积的风载荷同风速的平方成正比。

从实测记录来看，风速由2部分组成：一部分是长周期部分，其周期大小一般为10min以上；另一部分是短周期部分，是在长周期基础上的波动，其周期一般只有几秒或十几秒。

风速的长周期部分与起重机结构的自振周期不同，因此对结构的作用属于静力性质；风速的短周期部分一般与起重机结构的自振周期较为接近，因此对起重机结构的作用属于随机动力性质。

在工程实际应用中，风载荷常被考虑为静力风和动力风共同的作用，一般采用静力等效风载荷分析法。