本课题源于中铁一局委托项目《液压顶推移动钢拱车有限元分析》，论文对该单位设计的液压顶推移动钢拱车的主体结构进行结构强度和刚度分析计算及优化方案设计。根据甲方要求，以液压顶推移动钢拱车为研究对象，应用有限元理论，利用ANSYS软件，建立拱车的有限元计算模型，以拱车在顶推及移动时为研究工况，计算分析整体结构的强度、刚度的可靠性，掌握该拱车整体力学水平和应力分布，为该拱车的设计及优化设计工作提供参考。论文的主要研究设计内容：应用ANSYS软件对该公司设计的液压顶推移动钢拱车进行有限元分析，在计算基础上分析了移动钢拱车的结构稳定性，对移动钢拱车的各个工况进行了计算分析，得到移动钢拱车在不同工况下各部分的最大应力、变形及其分布云图。此外进行了拱车的工作模态分析，得出了拱车各阶模态下的固有频率和振型。根据对液压顶推移动钢拱车的分析结果，研究了钢拱车在隧道衬砌施工中的变形及应力分布特征，发现该钢拱车各部分的应力及变形有较大的富余，其结构尺寸还有进一步改进的空间，然后利用ANSYS软件对拱车钢板结构进行优化设计。改进后的移动钢拱车经过复核计算分析证明，最大应力值增大，充分利用了材料，有效的减轻了拱车总重量，减少量接近40%，应力分布也更加合理。本文还用传统计算的方法对主要连接部位的螺栓组进行了受力分析，并且发现螺栓排列不合理，进而改进了螺栓组螺栓的排列方式，各个螺栓的受力更加均匀，延长了整个螺栓组的使用寿命。本论文研究结果表明用ANSYS建模分析可以大大节省人力物力，有比较高的模拟精度，对于工程实际是有帮助的，可以提高工程机械钢结构设计及优化水平。本论文的研究结论，为某公司的液压顶推移动钢拱车的设计和改进提供了参考和设计依据。