導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇高層建筑開(kāi)題報(bào)告，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

課題來(lái)源：老師提供

課題目的：

1. 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，了解綜合型公共建筑和高層建筑設(shè)計(jì)的基本方法以及建筑看哦關(guān)鍵組合方式。

2. 了解高層建筑的防火設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法并熟悉國(guó)家有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范。

國(guó)內(nèi)外基本研究概況：

1.高層建筑定義：

中國(guó)定義

在中國(guó)，舊規(guī)范規(guī)定：8層以上的建筑都被稱(chēng)為高層建筑，而目前，接近20層的稱(chēng)為中高層，30層左右接近100m稱(chēng)為高層建筑，而50層左右200m以上稱(chēng)為超高層。在新《高規(guī)》即《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(jgj3-2002)里規(guī)定：10層及10層以上或高度超過(guò)28m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)稱(chēng)為高層建筑結(jié)構(gòu)。當(dāng)建筑高度超過(guò)100m時(shí)，稱(chēng)為超高層建筑。

國(guó)外定義

在美國(guó)，24.6m或7層以上視為高層建筑;在日本，31m或8層及以上視為高層建筑;在英國(guó)，把等于或大于24.3m得建筑視為高層建筑。

2.高層建筑簡(jiǎn)史

現(xiàn)代高層建筑首先從美國(guó)興起，1883年在芝加哥建造了第一幢磚石自承重和鋼框架結(jié)構(gòu)的保險(xiǎn)公司大樓，高11層。1913 年在紐約建成的伍爾沃思大樓，高52層。1931年在紐約建成的帝國(guó)州大廈,高381米,102層。第二次世界大戰(zhàn)后，出現(xiàn)了世界范圍內(nèi)的高層建筑繁榮時(shí)期。1962～1976年建于紐約的兩座世界貿(mào)易中心大樓，各為110層,高411米。1974年建于芝加哥的西爾斯大廈為110層，高443米,是目前世界上最高的建筑。加拿大興建了多倫多的商業(yè)宮和第一銀行大廈，前者高239米,后者高295米。日本近十幾年來(lái)建起大量高百米以上的建筑,如東京池袋陽(yáng)光大樓為60層,高226米。法國(guó)巴黎德方斯區(qū)有30～50層高層建筑幾十幢。蘇聯(lián)在1971年建造了40層的建筑，并發(fā)展為高層建筑群。

中國(guó)近代的高層建筑始建于20世紀(jì)20～30年代。1934年在上海建成國(guó)際飯店，高22層。50年代在北京建成13層的民族飯店、15層的民航大樓;60年代在廣州建成18層的人民大廈、27層的廣州賓館。70年代末期起，全國(guó)各大城市興建了大量的高層住宅，如北京前三門(mén)、復(fù)興門(mén)、建國(guó)門(mén)和上海漕溪北路等處，都建起12～16層的高層住宅建筑群，以及大批高層辦公樓、旅館。中國(guó)1986年建成的深圳國(guó)際貿(mào)易中心大廈，高50層。

預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)：

根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求設(shè)計(jì)高層綜合辦公樓，并用圖紙文字表達(dá)，進(jìn)行畢業(yè)答辯。具體要求如下：

(1)建筑設(shè)計(jì)要求

1. 建筑規(guī)模：

2. 內(nèi)容及要求：

①門(mén)廳：包括總值班室、接待室、衛(wèi)生間、總臺(tái)、貯藏室、消防控制中心等;

④部分商業(yè)店鋪，咖啡廳，酒吧，休息廳，健身房，中西餐廳和廚房;

⑤電梯：13人客梯3～5部，另外設(shè)1消防梯(可兼作客梯或貨梯);電梯必須設(shè)置前室; ⑥頂部：設(shè)置電梯機(jī)房、水箱等，屋頂綠化設(shè)置與否由設(shè)計(jì)者自定;【建筑學(xué)開(kāi)題報(bào)告范文】

⑦地下室或半地下室，利用主樓基礎(chǔ)空間設(shè)置水泵房、配電室、發(fā)電機(jī)房和空調(diào)機(jī)房等; ⑧不少于100個(gè)標(biāo)準(zhǔn)停車(chē)位。室外地面停車(chē)場(chǎng)和地下停車(chē)場(chǎng)的數(shù)量分配自己定。

以上面積學(xué)生自己擬定，可大可小。

(2)圖紙內(nèi)容及要求 【建筑學(xué)開(kāi)題報(bào)告范文】

①總平面圖：1：500～1：1000

②各層平面(底層、二層、標(biāo)準(zhǔn)層平面、電梯機(jī)房層平面和屋頂平面等)：1：100～1：300，各層平面標(biāo)注兩道尺寸。

③剖面圖： 1～2個(gè)，1：100～1：300

④立面圖(2個(gè)，一定要有入口處立面，可用透視圖生成)：1：100～1：300

⑥透視圖：外立面彩色透視表現(xiàn)圖，手法不限

⑦圖紙規(guī)格和效果： 6～8張a1圖，全部彩色圖。在每張a1圖正面上寫(xiě)上指導(dǎo)教師、學(xué)生原學(xué)校和姓名;

另做3本a3圖冊(cè)：封面(彩圖。注：在封面上寫(xiě)上指導(dǎo)教師、學(xué)生原學(xué)校和姓名)、目錄、設(shè)計(jì)說(shuō)明、透視圖(彩圖)、總圖(彩圖)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、各層平、立、剖等。以上各圖的比例自定或不標(biāo)。

(3)設(shè)計(jì)說(shuō)明要求

①總平面設(shè)計(jì)對(duì)總圖布局的道路、廣場(chǎng)、人流、車(chē)流、周?chē)h(huán)境以及建筑設(shè)計(jì)對(duì)城市景觀及環(huán)境影響的系統(tǒng)敘述。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

② 平、立、剖面設(shè)計(jì)：建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思、功能關(guān)系和防火設(shè)計(jì)。

(4)參考地形圖：見(jiàn)附圖，城市自定

關(guān)鍵技術(shù)理論和技術(shù)指標(biāo)：

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》、《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《民用建筑設(shè)計(jì)通則》、《地下車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《辦公樓設(shè)計(jì)規(guī)范》。

完成課題的方案及主要措施：

老師講解課題、調(diào)研分析、查找外文資料和翻譯、寫(xiě)工作日志、寫(xiě)調(diào)研報(bào)告、構(gòu)思方案、總平面設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)、透視效果圖表現(xiàn)、寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明和進(jìn)行答辯。

課題研究進(jìn)展計(jì)劃

第1周：布置任務(wù)，學(xué)生收集相關(guān)資料并調(diào)研參觀

第2～14周：分析地形環(huán)境，構(gòu)思方案，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)檔案袋內(nèi)的所有內(nèi)容(3000字設(shè)計(jì)說(shuō)明，1500漢字外文翻譯，4篇日記，3000字含圖調(diào)研報(bào)告，填開(kāi)題報(bào)告表，幫老師填畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)表，成績(jī)記錄單2頁(yè)不填留在檔案袋內(nèi))，自己合理安排。所有cad設(shè)計(jì)圖和設(shè)計(jì)彩圖以及word文檔都刻成光盤(pán),放入檔案袋內(nèi)。答辯時(shí)檔案袋內(nèi)所有東西一起帶來(lái)。 第15周：老師講課、布置任務(wù)，調(diào)研參觀

第15～18周：到華中科技大學(xué)，給指導(dǎo)老師改設(shè)計(jì)方案圖，其中第15周：老師講課、布置

任務(wù)，調(diào)研參觀;第19周：畢業(yè)答辯

主要參考文獻(xiàn)

[1]《現(xiàn)行建筑設(shè)計(jì)規(guī)范大全》1，2，3 . 北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[2] 李必瑜主編.《房屋建筑學(xué)》.武漢. 武漢理工大學(xué)出版社，2000

[3] 何斌,陳錦昌,陳熾坤主編.《建筑制圖》.第4版，北京.高等教育出版社，2004

[4] 羅向榮主編.《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》北京:高等教育出版社，2003

[5] 龍馭球，包世華主編.《結(jié)構(gòu)力學(xué)》(i、ii). 北京.清華大學(xué)出版社，2001

[6] 方鄂華，錢(qián)稼茹，葉列平編著.《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》. 北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003

[7] 王釗主編.《基礎(chǔ)工程原理》.武漢.武漢大學(xué)出版社，2001

[8]《土力學(xué)》.第2版. 北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005

[9] 張學(xué)文羅旗幟主編.《土木工程荷載與設(shè)計(jì)方法》.廣州.華南理工大學(xué)出版社，2003

[10]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb500072002)

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb500102002)

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(gb500092001)

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb500112001)

[11]《混凝土結(jié)構(gòu)》(上冊(cè)、中冊(cè)).第3版. 北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003

[12]《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》(03g101)

《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》(04g101)

《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》(03sg409)

[13] 徐占發(fā)主編.《土建專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)與示例》. 北京.中國(guó)建材工業(yè)出版社,2006

[14]王亞勇，戴國(guó)瑩主編.《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范算例》. 北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006

[15]《實(shí)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》. 北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2004

[16] 沈蒲生主編.《建筑工程畢業(yè)設(shè)計(jì)指南》.北京.高等教育出版社，2007

[17] d.v.griffiths and gordon a.fenton, probabilistic slope stability analysis by finite elements ,new york:asce,2004/507

[18] 建設(shè)部.工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文(房屋建筑部分)[m].北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社2002

[19] 方鄂華.多層及高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京,地震出版社，1992

[20] 馮曉寧.autocad2000中文版繪圖教程 北京,科學(xué)出版社.2000

[21] 《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》 (gb/t 50105-2001)

[22] 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 (gb 50009-2001)

[23] 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (gb 50003-2001)

[24] 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 (jgj 3-2002)

篇2

關(guān)鍵詞：動(dòng)臂塔式起重機(jī) 關(guān)鍵技術(shù) 濟(jì)南論文 開(kāi)題報(bào)告

一、選題的來(lái)源及依據(jù)

選題題目 動(dòng)臂塔式起重機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究

1.文獻(xiàn)綜述(選題的依據(jù)，課題研究的主要內(nèi)容和目的，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)，主要參考文獻(xiàn))

1.1 選題的依據(jù)

動(dòng)臂式塔機(jī)是歷史上最早出現(xiàn)的塔式起重機(jī)，其經(jīng)歷過(guò)輝煌的時(shí)代，從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，小車(chē)變幅塔式起重機(jī)取代了動(dòng)臂式塔機(jī)。

然而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑樓群的密集，使塔機(jī)的工作空間受限?；诟邔咏ㄖ陌l(fā)展，新制定的領(lǐng)空權(quán)許可制度及跨占鄰居領(lǐng)地產(chǎn)生的糾紛等因素，迫使人們改變已有的傳統(tǒng)觀念，從小車(chē)變幅改為臂架俯仰。

之所以動(dòng)臂式從新受到人們的歡迎和重視，是因?yàn)閯?dòng)臂塔機(jī)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：

(1)起升高度明顯提高。與小車(chē)變幅相比，動(dòng)臂塔機(jī)的起升高度不止塔身高度，其臂架俯仰時(shí)，臂架對(duì)起升高度有一定的貢獻(xiàn)量。

(2)回轉(zhuǎn)半徑小。當(dāng)其俯仰角比較大時(shí)回轉(zhuǎn)半徑大幅度縮小，回轉(zhuǎn)靈活。

(3)可以避開(kāi)別人的領(lǐng)空，避免由于跨占鄰居領(lǐng)空領(lǐng)地而產(chǎn)生的糾紛。

(4)適應(yīng)狹小空間。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建筑樓群越來(lái)越密集，塔機(jī)的工作空間不在像過(guò)去那樣寬闊，而是越來(lái)越窄小，動(dòng)臂塔機(jī)由于其獨(dú)特的變幅方式，可以在狹小的工作空間靈活運(yùn)作。

然而目前動(dòng)臂塔機(jī)一個(gè)突出的問(wèn)題就是，同噸位的動(dòng)臂塔機(jī)要比小車(chē)變幅塔機(jī)貴很多、重很多。原因如下：

對(duì)于動(dòng)臂塔機(jī)來(lái)講，其俯仰變幅過(guò)程中，起重臂的重心也在變化，這樣和小車(chē)變幅相比其對(duì)塔身產(chǎn)生了一個(gè)變化的附加彎矩，使得塔身的受力更加復(fù)雜， 尤其對(duì)于大塔，起重臂的自重非常大，由此產(chǎn)生的附加彎矩迫使塔身做的很粗壯;不但浪費(fèi)材料，增加了整機(jī)的自重，極大限制了起重能力，還給塔機(jī)的安裝運(yùn)輸和拆卸帶來(lái)極大地不便。以山東富友公司的125動(dòng)臂塔機(jī)為例，在最小工作幅度5.5米(仰角83o)時(shí)起重臂對(duì)回轉(zhuǎn)中心產(chǎn)生的力矩為68410n.m，最大工作幅度50米(仰角50)時(shí)起重臂對(duì)回轉(zhuǎn)中心產(chǎn)生的力矩為932910 n.m，也就是由起重臂本身的俯仰產(chǎn)生的力矩變化為864500 n.m是本機(jī)的最大起重力矩(1350000 n.m)的0.64倍。

對(duì)動(dòng)臂塔機(jī)而言，平衡由起重臂俯仰變幅產(chǎn)生的附加力矩會(huì)大大提高塔機(jī)的起重能力。在機(jī)械上的解決方法就是采用移動(dòng)配重技術(shù)，即吊臂仰起時(shí)，使配重移向塔身;吊臂俯降時(shí)，使配重遠(yuǎn)離塔身。這樣做的好處是動(dòng)臂產(chǎn)生的靜載力矩可由移動(dòng)的配重抵消。然而，如果采用移動(dòng)配重，又往往會(huì)使設(shè)計(jì)及生產(chǎn)成本大大提高。本課題研究目標(biāo)就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)成本又低的活動(dòng)配重結(jié)構(gòu)，并對(duì)其優(yōu)化，使塔身承受的力矩變化最小，所需用料最省，并結(jié)合有限元方法對(duì)塔身的優(yōu)化方法進(jìn)行研究，尋求一種快捷有效的塔身及其他結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法，使塔身的結(jié)構(gòu)最優(yōu)，使整機(jī)的自重再次減輕，成本再次降低。

1.2 課題研究的主要內(nèi)容和及目的

課題研究的內(nèi)容

1)分析不同形式動(dòng)臂塔機(jī)的優(yōu)劣并進(jìn)行選型作為研究對(duì)象，包括：塔帽形式的選擇，動(dòng)臂臂根鉸點(diǎn)的位置選擇等。

2) 根據(jù)選擇好的機(jī)型，對(duì)移動(dòng)配重的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行方案確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使塔身受到的來(lái)自動(dòng)臂的附加力矩最小。

3) 根據(jù)2)中優(yōu)化好的方案本著以塔身受力最小的原則進(jìn)行力矩曲線繪制方法的確定。

4) 通過(guò)有限元軟件ansys和可視化編程軟件vb的結(jié)合，生成專(zhuān)門(mén)的軟件，對(duì)塔身進(jìn)行優(yōu)化，尋找一種塔身的最快最佳優(yōu)化流程，使塔身既滿(mǎn)足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求又能使塔身的用料最省，并且使優(yōu)化過(guò)程簡(jiǎn)單快捷，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。

課題研究的目的

1) 是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)抵消由起重臂俯仰變幅產(chǎn)生的靜載附加力矩，并對(duì)此結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使其對(duì)附加力矩的抵消效果最佳，從而使動(dòng)臂塔機(jī)的塔身受到的彎矩最小。從而使塔身材料最省，自重最輕，提高整機(jī)的起重性能。

2) 確定更科學(xué)的力矩曲線的繪制方法，使力矩曲線更加準(zhǔn)確的反應(yīng)塔機(jī)的起重特性

3)在ansys和vb的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)軟件，能自動(dòng)生成動(dòng)臂塔機(jī)塔身的有限元優(yōu)化文件，并設(shè)計(jì)好優(yōu)化流程，實(shí)現(xiàn)對(duì)塔身的有效快捷優(yōu)化，再次降低塔身的自重和成本。

1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)

1.3.1 現(xiàn)有的采用移動(dòng)配重方式的動(dòng)臂塔機(jī)，其功能實(shí)現(xiàn)主要有以下幾種方式：

(1) 鋼絲繩移動(dòng)配重方式

這是最早采用的配重移動(dòng)形式，即將配重通過(guò)鋼絲繩與臂架相連接，鋼絲繩的總長(zhǎng)是一定的，隨著臂架的俯仰，配重即跟著前后移動(dòng)。通常這種情況會(huì)設(shè)置配重小車(chē)和專(zhuān)門(mén)的移動(dòng)滑道，滑道的傾斜角度、長(zhǎng)度以及鋼絲繩的路徑等都是根據(jù)該結(jié)構(gòu)配重重心位置隨臂架仰角的變化規(guī)律設(shè)計(jì)的。典型的采用鋼絲繩移動(dòng)配重方式的動(dòng)臂塔機(jī)有pecco公司的sn系列塔機(jī)，其結(jié)構(gòu)形式如圖所示。

(2) 連桿機(jī)構(gòu)

由于鋼絲繩在使用過(guò)程中容易磨損，移動(dòng)配重技術(shù)緊跟著又出現(xiàn)了連桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)方式。即將臂架作為主動(dòng)連架桿，配重懸掛在搖桿的末端，并且為使配重保持平動(dòng)，不宜將其與搖桿固定連接。這種實(shí)現(xiàn)方式不需設(shè)置配重小車(chē)及其滑道，也不需另外增加輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。典型的采用連桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)配重方式的動(dòng)臂塔機(jī)有利勃海爾的500hc系列塔機(jī)，其結(jié)構(gòu)形式如圖2.2所示。

(3)在塔吊后臂上設(shè)有軌道，軌道中設(shè)置滾輪，配重通過(guò)滾輪與后臂相接。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想就是將塔吊后臂上原有固定不變的配重，改變成為可在后臂上往復(fù)移動(dòng)的配重。這樣，當(dāng)塔吊起吊重物時(shí)，將配重移動(dòng)到與起吊重物相匹配的平衡位置;當(dāng)塔吊不工作時(shí)，可將配重移動(dòng)到后臂的緊靠塔身一端，以最大限度地減輕配重對(duì)塔吊的偏沉負(fù)重作用。由此使原有的固定配重變成了塔吊移動(dòng)平衡尾陀。在這種結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的工作方式下，就可以使塔吊時(shí)刻保持平衡狀態(tài)，既保證了塔吊工作時(shí)的穩(wěn)定性，又消除了塔吊不工作時(shí)的負(fù)重偏沉狀態(tài)，并使塔吊的工作機(jī)理更為合理，使用壽命得以延長(zhǎng)。

(4)在起重臂上鉸接一連桿，連桿的另一端與搖桿鉸接，搖桿中部與平衡臂鉸接，另一端聯(lián)結(jié)平衡臂框架，由起重臂、連桿、搖桿和平衡臂組成一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，起重臂即為主動(dòng)連架桿，搖桿為從動(dòng)連架桿，平衡臂為機(jī)架，當(dāng)起重臂做俯仰動(dòng)作時(shí)，搖桿繞其與平衡臂聯(lián)結(jié)的鉸鏈搖動(dòng)，平衡臂的位置隨搖桿的搖動(dòng)而做相應(yīng)改變，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)平衡臂的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。

(5)無(wú)基礎(chǔ)自動(dòng)配重全自動(dòng)塔吊裝置

(6)除了以上幾種方式，還有就是專(zhuān)門(mén)增加一個(gè)輔助的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)配重的移動(dòng)。通常這種型式成本高，需要額外的檢查及維護(hù)保養(yǎng)，機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。

1.3.2 關(guān)于動(dòng)臂塔機(jī)力矩曲線繪制的研究現(xiàn)狀

(1) 對(duì)于沒(méi)有移動(dòng)配重的動(dòng)臂塔機(jī)的力矩曲線方程：

(q+t)r=c

其中q：吊重

t：變幅滑輪組、起重臂、吊具和鋼絲繩在臂端的積重

r：幅度

c：恒力矩

(2)對(duì)于有移動(dòng)配重的動(dòng)臂塔機(jī)的力矩曲線，根據(jù)不同的實(shí)現(xiàn)方式，其確定的方法不同，而且都不成熟，值得探討。力矩曲線的確定于力矩限制器的選用有直接關(guān)系，本次論文擬采用恒力矩力矩限制器，所以確定力矩曲線的方法應(yīng)該采用保證恒力矩的方法。

1.3.3 關(guān)于動(dòng)臂塔機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究

文獻(xiàn)【10】論述了用ansys的adpl語(yǔ)言進(jìn)行動(dòng)臂塔機(jī)優(yōu)化的方法，但其只是將設(shè)計(jì)變量參數(shù)化，對(duì)其他已定的尺寸，例如塔身寬度，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高度等并沒(méi)有參數(shù)化，這樣處理ansys優(yōu)化的常規(guī)做法。這樣做的缺陷是，生成優(yōu)化文件的過(guò)程比較復(fù)雜，對(duì)形式類(lèi)似的塔機(jī)需要重復(fù)性的編寫(xiě)優(yōu)化文件，比較耗時(shí)。本研究課題擬在借鑒文獻(xiàn)【10】的基礎(chǔ)上，不但將設(shè)計(jì)變量參數(shù)化，而且將非設(shè)計(jì)變量也參數(shù)化，對(duì)于不同形式的塔身都做成專(zhuān)門(mén)的adpl程序模塊，生成專(zhuān)門(mén)的軟件，工程師只需要根據(jù)塔身的形式在對(duì)應(yīng)的截面輸入非設(shè)計(jì)變量的參數(shù)，即可生產(chǎn)對(duì)應(yīng)的優(yōu)化文件

1.4主要參考文獻(xiàn)：

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【9】戴廣成 金永強(qiáng) 南通市第四建筑安裝工程公司 機(jī)械式塔吊力矩限制器

【10】劉洪波 指導(dǎo)教師：林貴瑜 動(dòng)臂塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文

2.學(xué)術(shù)構(gòu)想與思路、擬解決的關(guān)鍵技術(shù)

本課題針對(duì)目前動(dòng)臂塔機(jī)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，突出表現(xiàn)就是同等噸位的動(dòng)臂塔機(jī)比小車(chē)變幅塔機(jī)自重大，成本高。對(duì)此問(wèn)題本質(zhì)進(jìn)行分析，總結(jié)其原因是動(dòng)臂引起的附加力矩迫使塔身必須粗壯才能滿(mǎn)足要求，解決此矛盾的思路可以有兩方面：一是減小動(dòng)臂引起的附加力矩，二是對(duì)塔身本身進(jìn)行更合理的優(yōu)化，使其材料最省并且滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。

要解決的關(guān)鍵技術(shù)就是用最低的成本實(shí)現(xiàn)配重的移動(dòng)，來(lái)平衡動(dòng)臂的附加力矩。并且利用有限元方法設(shè)計(jì)一種更有效的塔身的優(yōu)化流程，使塔身既滿(mǎn)足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求，又不浪費(fèi)材料。

3.所閱文獻(xiàn)的查閱范圍及手段

本課題的文獻(xiàn)檢索是在校圖書(shū)館網(wǎng)站的以下數(shù)據(jù)庫(kù)完成

1)萬(wàn)方數(shù)據(jù)期刊全文

2)自建特色數(shù)據(jù)庫(kù)：碩士論文庫(kù)

3)中宏數(shù)據(jù)庫(kù) 教育版

4)中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)(萬(wàn)方)

5)讀秀知識(shí)庫(kù)

6)中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(清華同方)

7)中國(guó)年鑒全文數(shù)據(jù)庫(kù)

8)維普數(shù)據(jù)庫(kù)

9)萬(wàn)方科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)

10)中國(guó)重要會(huì)議論文集全文數(shù)據(jù)

關(guān)鍵詞 動(dòng)臂 力矩限制器 移動(dòng)配重

二、選題的理論意義、推廣價(jià)值及預(yù)期成果

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑樓群的密集，使塔機(jī)的工作空間受限。目前高層建筑越來(lái)越多，新制定的領(lǐng)空權(quán)許可制度及跨占鄰居領(lǐng)地產(chǎn)生的糾紛等因素，使得動(dòng)臂塔機(jī)的角色越來(lái)越重要，然而同樣噸位的塔機(jī)，動(dòng)臂變幅的比小車(chē)變幅的制作費(fèi)用要高，很大程度上是因?yàn)橛捎谄鹬乇鄹┭霎a(chǎn)生的附加彎矩使得塔身較大，如果用移動(dòng)配重，結(jié)構(gòu)又比較復(fù)雜，使得動(dòng)臂變幅塔機(jī)的費(fèi)用降不下來(lái)。

本課題研究意義就在于使同等噸位動(dòng)臂塔機(jī)和小車(chē)變幅塔機(jī)之間的成本差降到最低，使動(dòng)臂塔機(jī)的發(fā)展不再受到成本的限制，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮得更加充分，對(duì)動(dòng)臂塔機(jī)的推廣有著重要意義。

預(yù)期成果：

1)設(shè)計(jì)出更加簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)配重的移動(dòng)，較好的平衡掉動(dòng)臂產(chǎn)生的附加力矩。使動(dòng)臂塔機(jī)的起重能力大大提高。

2)尋找到一種更加快捷有效的塔身優(yōu)化方法，并有可能將這種優(yōu)化方法應(yīng)用到其他結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

3)對(duì)動(dòng)臂塔機(jī)的其他設(shè)計(jì)問(wèn)題的成功解決。

三、選題的可行性分析

1.擬采取的研究方法、技術(shù)路線、研究方案及可行性分析

本課題是在山東富友公司技術(shù)部完成，以現(xiàn)有圖紙的結(jié)構(gòu)為參考進(jìn)行理論研究，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行探討并且設(shè)計(jì)自己的結(jié)構(gòu)，對(duì)新結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并采用有限元方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的驗(yàn)證。并且將有限元分析軟件ansys和可視化編程軟件vb結(jié)合，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)塔身及其他結(jié)構(gòu)的優(yōu)化文件的自動(dòng)生成。

可行性分析：

(1)本課題是在導(dǎo)師宋世軍老師和副導(dǎo)師王積永老師以及山東富友公司技術(shù)部經(jīng)理毛閏年老師的指導(dǎo)下，在富友公司技術(shù)部和學(xué)校實(shí)驗(yàn)室完成，有強(qiáng)大的技術(shù)支持，該公司已經(jīng)有十余年的塔機(jī)研發(fā)經(jīng)歷和有著多年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的工程師隊(duì)伍，為本課題的研究提供了技術(shù)支持。

(2)本課題涉及到的金屬結(jié)構(gòu)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)及有限元分析等方面的知識(shí)，經(jīng)過(guò)前段時(shí)間的學(xué)習(xí)已基本具備。

2.所需實(shí)驗(yàn)手段、研究條件和實(shí)驗(yàn)條件(開(kāi)展課題研究的地點(diǎn)、可利用的設(shè)備等)

實(shí)驗(yàn)手段是用有限元方法進(jìn)行驗(yàn)證，研究條件是實(shí)驗(yàn)室和計(jì)算機(jī)以及相關(guān)的技術(shù)支持。

開(kāi)展課題研究的地點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)室和富友技術(shù)部，可利用的設(shè)備是計(jì)算機(jī)和參考圖紙。

3.所需經(jīng)費(fèi)，包含經(jīng)費(fèi)來(lái)源、開(kāi)支預(yù)算(工程設(shè)備、材料須填寫(xiě)名稱(chēng)、規(guī)格、數(shù)量)

估計(jì)所需費(fèi)用大約2萬(wàn)塊錢(qián)，包括：

試驗(yàn)差旅費(fèi)：8000

會(huì)議資料費(fèi)：7000

調(diào)研費(fèi)：3000

其它費(fèi)用：2000

篇3

關(guān)鍵詞：電梯自動(dòng)控制系統(tǒng) 軟件 硬件 電路

交流自動(dòng)控制技術(shù)的快速發(fā)展和計(jì)算機(jī)的普及帶來(lái)了交流電梯的發(fā)展，交流電梯的性能遠(yuǎn)優(yōu)于直流電梯，所以，20世紀(jì)80年代后，交流電梯就取代了直流電梯。到今天，電梯自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快推動(dòng)了電梯行業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)電梯運(yùn)行的安全性、速度等要求也越來(lái)越高。電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)是電梯系統(tǒng)的核心內(nèi)容，因此成為電梯設(shè)計(jì)領(lǐng)域的核心技術(shù)，也成為最容易出問(wèn)題的地方。

1 電梯運(yùn)行原理

電梯的最高層和最底層各有一個(gè)信號(hào)傳遞按鈕，中間樓層均有兩個(gè)信號(hào)傳遞按鈕。最高層的信號(hào)傳遞按鈕傳遞向下信號(hào)，最底層的信號(hào)傳遞按鈕傳遞向上的信號(hào)，中間樓層的兩個(gè)信號(hào)傳遞按鈕一個(gè)傳遞向上信號(hào)，一個(gè)傳遞向下信號(hào)。乘客通過(guò)信號(hào)傳遞按鈕向電梯傳遞信號(hào)。乘客進(jìn)入轎廂后，通過(guò)按鈕選擇自己要去的樓層，這是內(nèi)選信號(hào)。轎廂的門(mén)需要在電梯啟動(dòng)之前關(guān)閉，關(guān)閉的指令既可以通過(guò)關(guān)門(mén)按鈕實(shí)現(xiàn)，也可以是定時(shí)的。轎廂門(mén)關(guān)閉之后，電梯啟動(dòng)，在即將到達(dá)時(shí)，裝在兩個(gè)樓層間的減速裝置控制程序啟動(dòng)。電梯在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，乘客在大廳對(duì)其進(jìn)行呼叫，電梯采取的是順向截梯、方向記憶的方式。最高層或最底層呼叫電梯且電梯到達(dá)后，其會(huì)自動(dòng)改變運(yùn)行方向，在運(yùn)行的過(guò)程中遇到反向的呼叫信號(hào)時(shí)依然保持原有的運(yùn)行方向。電梯運(yùn)行過(guò)程中會(huì)將運(yùn)行方向和樓層顯示出來(lái)，當(dāng)遇到緊急停車(chē)或故障時(shí)立即執(zhí)行停車(chē)指令，轉(zhuǎn)入固定處理方式。

2 電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

可編程控制器（PLC）的數(shù)字語(yǔ)言非常清晰，運(yùn)用起來(lái)非常靈活，在電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中有廣泛應(yīng)用。電梯的運(yùn)行是依靠外部呼叫信號(hào)和自身內(nèi)部運(yùn)行控制規(guī)律來(lái)實(shí)現(xiàn)的，外部呼叫信號(hào)時(shí)隨機(jī)的，所以不能運(yùn)用邏輯控制或順序控制進(jìn)行電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必須將隨機(jī)與邏輯結(jié)合起來(lái)。

2.1 系統(tǒng)需求

此模擬電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)由電梯機(jī)械裝置和PLC控制系統(tǒng)等組成，采用順序邏輯控制模式進(jìn)行電梯基本運(yùn)行的控制，再根據(jù)隨機(jī)信號(hào)的狀態(tài)和電梯當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行電梯運(yùn)行控制。這個(gè)運(yùn)行控制過(guò)程中，每層樓都要設(shè)置一個(gè)接近開(kāi)關(guān)，用來(lái)檢測(cè)轎廂的位置，其次是顯示出電梯的運(yùn)行方向以及當(dāng)前所在的樓層。這是電梯運(yùn)行的基本需求。在顯示上，采用LED顯示屏和發(fā)光管將電梯的運(yùn)行狀態(tài)和所處樓層數(shù)顯示出來(lái)，而樓層數(shù)和乘客的呼叫信號(hào)則顯示在接近開(kāi)關(guān)的顯示燈上。設(shè)置正反兩個(gè)方向運(yùn)行的互鎖功能和故障保護(hù)功能，保證電梯運(yùn)行的安全。

2.2 硬件配置

第一，電梯呼叫信號(hào)電路。將電路中的全部行線P0.0-P0.n置最低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)，若列線中沒(méi)有低電平，說(shuō)明鍵盤(pán)中有按鍵被按下，而按下的按鍵就是低電平線與四根行線交叉的按鍵之一。確定鍵盤(pán)中按鍵情況之后，若是存在閉合鍵，那么就需要進(jìn)一步確定該按鍵的具置。將某根行線調(diào)為低電平，其他三根保持高電平，然后檢測(cè)列線的電平狀態(tài)，若有低電平列線，則表示該列線與低電平行線交叉的按鍵就是閉合鍵。

第二，運(yùn)用三菱FXIN系列的PLC進(jìn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)的配置。該型號(hào)的PLC除了進(jìn)行主機(jī)單元的配置，還可以進(jìn)行I/O、A/D、D/A模塊的配置。FX1N系列最多可控制128點(diǎn)，除了可以擴(kuò)展輸入輸出，還具有模擬量控制和通訊，鏈接功能等的擴(kuò)展性。所以，F(xiàn)X1N系列可以廣泛應(yīng)用于一般的順序控制。FXIN系列PLC可以使用內(nèi)部輔助繼電保護(hù)器M、狀態(tài)繼電保護(hù)器S、定時(shí)器T、寄存器D、計(jì)數(shù)器C等，功能非常強(qiáng)大，滿(mǎn)足電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)配置的需要。在編程方面，F(xiàn)XIN系列PLC有專(zhuān)用編程器，運(yùn)用梯形語(yǔ)言或指令表進(jìn)行編程。

第三，轎廂平層和停車(chē)。平層是指電梯停車(chē)時(shí)轎廂的底應(yīng)與門(mén)廳地面相平齊，兩個(gè)平面的誤差≤5mm。平層停車(chē)過(guò)程需要在轎廂底與停車(chē)樓層相平之前開(kāi)始，先減速再制動(dòng)，保證電梯運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。在轎廂的頂部安裝一個(gè)上平層感應(yīng)器和一個(gè)下平層感應(yīng)器，兩個(gè)感應(yīng)器隔著磁板安裝在井道壁上。電梯向上運(yùn)行過(guò)程中，上平層感應(yīng)器先插入到隔磁板中發(fā)出減速指令，然后電梯開(kāi)始減速，直到下平層感應(yīng)器也插入隔磁板中，這個(gè)時(shí)候就發(fā)出停車(chē)指令，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)。電梯下行過(guò)程的信號(hào)獲得過(guò)程則正好與該過(guò)程相反。

2.3 軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)

第一，同方向就近原則。在軟件編程過(guò)程中，主要是根據(jù)電梯當(dāng)前所處位置以及運(yùn)行方向來(lái)進(jìn)行，當(dāng)電梯運(yùn)行方向?yàn)橄蛏蠒r(shí)，當(dāng)前電梯所處位置以上的樓層發(fā)出向上的呼叫信號(hào)時(shí)，呼叫信號(hào)對(duì)應(yīng)的樓層繼電保護(hù)器狀態(tài)為“開(kāi)”，電梯進(jìn)入該樓層時(shí)繼電保護(hù)器狀態(tài)變?yōu)椤瓣P(guān)”，依次反復(fù)進(jìn)行。呼叫信號(hào)與繼電保護(hù)器的共同動(dòng)作完成電梯的操作。

第二，隨機(jī)邏輯控制。電梯運(yùn)行過(guò)程中，接近某一樓層時(shí)，若檢測(cè)到該樓層有同方向的呼叫信號(hào)，那么就在該樓層執(zhí)行減速停車(chē)指令，若沒(méi)有就繼續(xù)運(yùn)行，直到該動(dòng)作完畢后停止，實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制。

第三，根據(jù)隨機(jī)邏輯控制的要求，PLC可以發(fā)出正向運(yùn)行、反向運(yùn)行和制動(dòng)信號(hào)，運(yùn)用一定控制規(guī)律和控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。當(dāng)電梯系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，PLC中止發(fā)出控制信號(hào)。

第四，輸入、輸出回路。電梯的輸入、輸出單元也就是PLC的I/O接口單元，由廳外呼叫、轎廂內(nèi)選層、樓層及方向指示、開(kāi)關(guān)門(mén)、井道內(nèi)上下平層、門(mén)鎖、安全保護(hù)、繼電器、消防、稱(chēng)重等單元組成。廳外呼叫單元負(fù)責(zé)對(duì)廳外呼叫信號(hào)進(jìn)行登記、記憶和消除，轎廂內(nèi)選層單元負(fù)責(zé)預(yù)選層指令的登記、消除和指示。樓層及方向指示單元是輸出單元，顯示出電梯當(dāng)前的運(yùn)行方向以及所處位置。開(kāi)關(guān)門(mén)單元也是輸出單元，控制廳門(mén)和轎門(mén)的開(kāi)啟與關(guān)閉，在自動(dòng)定向完成或是電梯停穩(wěn)之后，PLC就會(huì)給出相應(yīng)的開(kāi)關(guān)門(mén)指令，完成開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作。

3 電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

在電梯運(yùn)行中，需要反復(fù)調(diào)用ASK1即電梯所處位置狀況以及ASK2對(duì)電梯的請(qǐng)求，在這個(gè)過(guò)程中，采用外部存儲(chǔ)器進(jìn)行變址尋址，可以有效避免程序應(yīng)反復(fù)被調(diào)用而出現(xiàn)地址難以辨認(rèn)，程序無(wú)法順利執(zhí)行指令的問(wèn)題。判斷電梯的關(guān)門(mén)條件時(shí)，用1減去當(dāng)前的電梯狀態(tài)數(shù)據(jù)后進(jìn)行邏輯運(yùn)算。當(dāng)電梯在開(kāi)門(mén)樓層收到開(kāi)門(mén)請(qǐng)求時(shí)，執(zhí)行開(kāi)門(mén)程序。如圖1所示為系統(tǒng)優(yōu)化程序，電梯內(nèi)部和外部的請(qǐng)求控制數(shù)據(jù)依次存放在外部RAM的6000H-6009H中，#00H表示選中，#01H表示未選中，6010H-6016H中只有一個(gè)#00H。內(nèi)部RAM中的50H-53H存儲(chǔ)與電梯運(yùn)行相關(guān)的控制數(shù)據(jù)。

結(jié)束語(yǔ)

作為當(dāng)前快速發(fā)展的一個(gè)行業(yè)――電梯行業(yè)，其自動(dòng)化控制水平越來(lái)越高，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等的發(fā)展推動(dòng)了電梯的健康發(fā)展。單片機(jī)作為一種集成電路芯片在電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。為促進(jìn)電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性、舒適性，進(jìn)行電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)研究是非常必要的，其發(fā)展必將帶動(dòng)電梯控制技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)電梯行業(yè)的健康發(fā)展。本文簡(jiǎn)單介紹了電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)需求、硬件配置和軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)，供同行參考。

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