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起重机械金属结构应力测试技术规范

编制说明

起重机械应力测试工作是起重机械安全评估工作的重点内容，它能直接反映出结构

的强度与疲劳性能。目前不同机构在实施应力测试工作时存在无标准可依的情况，导致

测试内容不尽相同，产生了一定的分歧。广州特种机电设备检测研究院长期从事起重机

械安全评估工作，在应力测试方面积累了丰富的经验。为统一测试过程，规范测试手段，

撰写此标准。

1前言

世界经济全球化促进了国际贸易的迅速发展，而其中90%以上的国际贸易量是通过

水路运输来完成的。考虑运输的经济性，船舶趋向大型化和专业化，使码头起重机朝着

重型、高速、专业化方向发展，目前大型集装箱桥吊的起重量达己到65t,外伸距接近

70m,而金属结构的重量通常占整机重量的60%-70%对于大型港口机械，如各类装卸桥，

o

金属结构的比重甚至上升到80%-90K起重机出现安全事故小则造成经济损失，大则出现

人员伤亡，而设备的大型化使人们对安全性问题更为重视，但是令人遗憾的事情还是时

有发生。如1987年8月上港7区（今上海煤炭装卸公司）1台大型卸煤机主臂架突然

1995140t41m

断裂造成灾难性破坏；年香港友联公司台多用途起重机臂架系统突然断

裂失效；1997年3月山东日照港1台16∕25t门座起重机突然臂架折断。上述事故大

部分都在正常作业状态下发生，造成人员伤亡及巨大的经济损失。事后调查表明绝大部

CAD/CAE

分事故是由于金属结构失效引起的。原武汉交通科技大学物流技术与装备研究

所，根据武汉汉阳港、厦门东渡港和广州新港42台门座起重机的抽样调查，在所发生

的141次故障中，折断故障占到5.67%□

随着国内大量起重机超过使用期限，部分使用甚至达到40年，对这类起重机进行

安全评估势在必行。目前国内标准对安全评估有规定，其中涉及到对起重机金属结构进

行应力测试，以此来判断结构的强度情况。实际应用过程中，

国内安全评估机构进行应力测试时，根据力学原理分析或有限元分析确定测试点的位置

和数量，操作起来自成一家，导致评估质量下降。起重机自重本身也产生较大的应力，

因综合起来得出应力测试结论，由于无标准，其过程较为混乱。导致即使通过应力测试

获取了精度较高的动态应力时间历程，但由于不综合考虑自重应力的影响，其结论准确

DB35/T953

性常受到质疑。对土方机械，如轮胎式装载机车架、挖掘机和挖掘装载机工

作装置应力测试方法进行规范。国内目前无标准对起重机应力测试方法进行技术规范。

2目的和意义

起重机金属结构安全性评价的基础是结构诊断状况，即需要现场实测。以获取起重

机结构的物理状况如结构的应变时间历程、整体或局部变形、板厚变化、裂纹长度、结

构锈蚀情况等。其中采集结构的应变时间历程是判断结构强度主要的手段，目前而言国

内各安全评估机构，在对起重机进行安全评估过程中都要求进行应力测试。应力测试主

要采用的传感器有电阻应变版、光纤光栅等，技术手段较为成熟，测试精度较高。起重

机结构复杂，应力分布不均，不同工况下不同位置应力差异较大，如何布置测试点能全

面的反应出起重机结构的强度，目前尚未有标准进行规范。应力测试己经广泛应用到大

量老旧机的评估过程，其结果对安全评估结果有较大影响。各评估机构在进行应力测试

过程中，对于同样机型的设备，常出现测试工况不尽相同、测试位置不同、测试点数量

不一致，甚至测试结果偏差较大的情况。原因就是测试过程中无参考标准，无技术规范。

起重机自身质量较大，目前应力测试手段测量由自重产生的应变十分困难。给出测量结

果时，应考虑自重对其结构的影响。

本标准的制定基于目前现状推出，主要目的是对起重机金属结构应力测试进行技术

规范，确保测试结果的准确性、可重复性。

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