旋臂起重机结构独特，具有节能、、灵活等特点，被广泛应用于需要短距离、密集性调运的重型钢结构厂房。然而悬臂式吊车附着于厂房主体钢结构时常采用“三轴定位”的方式（图1），形成了“过约束”，厂房结构的整体变形对悬臂吊车的运行影响明显，而且存在吊车设计与钢结构设计脱节，厂房结构施工控制精度与吊车安装精度在技术规范体系无统一标准等现状，加之不可避免的制作安装误差，给悬臂吊车的运行带来隐患，甚会威胁到厂房结构的整体。已有的研究工作主要集中在带桥式吊车钢结构厂房吊车梁力学性能的研究以及容许挠度的探讨，涉及到悬臂起重机的文献较少，且集中体现在吊车梁的制作技术及工艺控制方面，有关初始缺陷对悬臂式吊车梁振动响应的影响鲜有报道。
工程概况
某压缩机厂大功率压缩机制造及成橇厂房项目建筑面积约5万平方米，主要由生产厂房、生产配套用房、生产辅助用房、氧乙炔汇流排间、总图工程等组成。生产厂房由成撬厂房、焊接探伤厂房、机加工厂房组成。其中成撬厂房柱顶高度为224m，跨度4×36m，四连跨，行车吨位630kN和1000kN，厂房内设有桥式吊车和旋臂式吊车，其中悬臂式吊车共28台，吨位20~30kN，悬臂臂长10.5m。本文以带旋臂式吊车的成撬厂房作为研究对象，悬臂吊车布置示意如图2所示。
施工注意事项
厂房的建造是一个连续化的过程，其结构的受力以及变形也是一个变化的过程，上一阶段的内力和变形必然会对下一阶段结构的受力状态产生影响，只有对结构在每一阶段的内力及变形进行跟踪计算才能准确考虑结构变形的累积效应。首先按实际施工工序对该厂房进行施工过程模拟，得到考虑施工累积变形的初始模型，然后对其进行动力计算，以研究悬臂吊车运行对厂房整体结构的影响。
1 施工累积变形
为便于施工安装工序的描述，图3给出了该厂房典型剖面的示意，该刚架共4跨，各跨均设有桥式吊车，在第2~4跨还设有旋臂式吊车，各榀刚架之间通过屋面支撑及屋面模条相连，图4为该厂房的施工安装工序。
基于MIDAS/Gen，建立该厂房的整体结构模型，给出相应的边界条件及荷载工况，按上述施工工序将单元、边界、荷载划分为若干施工步。分析时，首先钝化所有施工步骤，然后施工步进行计算，计算完成后再按顺序依次后续施工步进行计算，下一施工步计算时考虑了前期施工步所引起的变形和内力。施工过程模拟流程如图5所示。
2 累积变形影响
基于LS-DYNA，采用施工过程模拟所得到的考虑变形累积影响的厂房结构模型（图6a）进行动力计算，以研究旋臂吊车运行对厂房整体结构的影响。悬臂吊车的简化模型如图6b所示，与吊车梁之间采用移动滑移边界来模拟悬臂吊车沿吊车梁的运行。旋臂起重机按满载（30kN），并按实际所能达到速度（23m/min）运行3min，考虑了吊车单方向运行（0~2min）和往复运行（2~3min）两种工况，以分析不同情况下各位置处结构（J1-J4）的动力响应，各运行段依次定义为J0-J1、J1-J2、J2-J3、J3-J4、J4-P-J4、J4-J3、J3-J2，如图6c所示，图中J0为起点、P为折返点、E为折返后的运行终点。
提取悬臂吊车运行过程中，J1、J2、J3、J4牛腿处上、下节点的压力时程，滤波处理后的结果如图7所示。可知：各牛腿处所受压力大小基本一致，同一牛腿上下节点峰值同步出现，约为80kN；当悬臂吊运行各牛腿前后时，该处受到明显的压力增量，出现峰值，而当旋臂起重机远离该处时，该处所受压力明显下降；当悬臂吊运行离该牛腿相隔一跨时，压力回归且保持到较小水平。所以，仅当悬臂吊车在该牛腿相邻两跨轨道运动时，该处牛腿才会受到吊车荷载的显著影响。
