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某鋼廠120 t/30 t/10 tX27.6m橋式起重機現已使用多年。該起重機的強度剛度如何，能否繼續使用，是安全生產的關鍵。為此，特應用有限元分析程序，結合現場實測結果，對該橋式起重機進行了多種工況的分析研究，并與現場測試數據進行對比，為確定其使用壽命提供依據。
因無設計圖紙，特對120 t/30 t/10 tX27.6m橋式起重機進行了現場測繪，獲得該橋機主梁及端梁的主要設計參數。對于現場無法測量的主梁及端梁腹板設計參數，則參照橋式起重機常規設計確定。
橋式起重機由兩個主梁及兩個端梁組成，為對稱箱型焊接結構。主梁及端梁內部均焊有隔板，為偏軌箱型結構。小車運行軌道安裝在主梁T型鋼處。T型鋼與主腹板焊接為一體。根據結構及工作載荷的對稱性，取該橋式起重機1/2結構為研究對象，選取有限元分析程序中QUAD4三維板單元作為基本單元。計算參數節點數：22961；單元總數：23074。
橋式起重機可在特定軌道上行走，主梁可簡化為簡支梁。故確定結構邊界約束條件如下：約束各主梁行走支承中心點處垂直z方向位移；同時約束左側主梁行走支承中心點處的水平x方向位移；并限制橋式起重機兩端梁對稱面上各點水平Y方向位移，以增加對稱約束。
經測量，小車輪距約為52m。因無法確定小車輪壓，計算分析時，假定輪壓等值均布按集中力方式作用于主梁相應節點上。
由實測結果知，小車自重約為42 t為便于與現場實測數據對比，確定載荷工況如下：
(1)實驗載荷工況(不計橋機自重，小車自重42 t)；
工況1：小車運行至主梁跨中，提升載荷為85 t
工況2：小車運行至主梁跨中，提升載荷為90 t
工況3：小車運行至主梁跨中，提升載荷為96 t
工況4：小車運行至主梁跨中，提升載荷為99 t
工況5：小車運行至主梁跨中，提升載荷為109 t
(2)考慮結構自重影響，設計載荷工況(考慮橋機自重)：
工況6：橋機主梁及端梁自重載荷；
工況7：小車空載運行至距主梁左端520；
工況8：小車滿載運行至主梁跨中，提升載荷為120 t；
工況具小車滿載運行至距主梁左端520提升載荷為120 t；
從計算結果來看，當小車運行至主梁中部，在85 t 90 t 96 t 99 t 109 t等提升載荷作用下，橋機主梁將產生一定的下撓和應力。由于在線彈性范圍內，隨著提升載荷的增加，主梁變形及應力呈線性分布，分布規律基本一致。
當小車運行至主梁中部時，應力、應變最大值將發生在主梁跨中對稱截面上。小車位于跨中、提升載荷為90 t時，主梁跨中對稱截面位移、及VON MISES等效應力分布見圖，由于小車輪壓只作用在T形鋼一側，將引起主梁截面少量扭轉。此時，上蓋板主要受壓應力作用，下蓋板主要受拉應力作用，與T形鋼焊在一起的主腹板及副腹板上部(靠近上蓋板一側)為壓應力，下部(靠近下蓋板一側)為拉應力，中性軸約在腹板中部。圖中所標數值為測點處的應力值。
不同提升載荷作用于跨中時，主梁中部對稱截面上各測點處的位移、主應力及MISES等效應力計算結果。
為全面地了解橋機主梁的結構力學特性，對120額定載荷作用時橋機主梁的應力應變情況進行了分析研究。
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