改革开放以来中国经济取得了长足的进步,在国民经济的各个领域都有一定的进展,越来越多的大型施工建设项目拔地而起。工程起重机以其巨大的载重量和起升能力逐渐走进人们的视野。可以满足大型核电、风电、水电以及工程建设等大型项目的需求。在各类工程起重机的结构形式中,复杂空间组合臂架结构的应用最为广泛。但随着轻质高强度钢材在起重机上的应用,使得起重机结构形式向着更加细长和高耸的方向发展,因此在满足结构强度与刚度的条件下,起重机的稳定性问题随之而来。之前很多有关起重机稳定性的分析研究,大多是针对单肢构件进行的稳定性计算和校核,或者只是针对起重机平面外的稳定性进行了有关分析,而没有将弯扭耦合作用充分地考虑进起重机组合臂架结构的整体稳定性问题中,因此在起重机的设计与应用中仍存在一定的安全隐患。针对以上问题本文着重将弯扭耦合作用考虑进动臂式起重机的整体稳定性分析中,从能量法的角度为工程起重机行业设计人员提供一种快速高效的分析方法和思路。首先对端部受载梁柱结构进行弯扭稳定性分析,根据二阶理论建立构件在失稳位置处的弯扭平衡微分方程。由于得到的梁柱结构平衡方程为变系数微分方程,很难获得解析解,因此选择应用基于能量法的势能驻值原理进行稳定性分析,假定符合边界条件的变形曲线,可以得到对应结构形式的弯扭失稳特征方程。工程起重机的臂架结构多为格构式构件,因此需要分析格构式构件与实腹式构件的等效问题。由于本文需要将弯扭耦合作用考虑进动臂式起重机的整体稳定性分析中,所以不仅需要讨论格构式构件与实腹式构件的弯曲等效问题,而且需要讨论两者之间扭转等效问题,为后续有关动臂式起重机的稳定性分析奠定基础。由于工程起重机复杂的组合臂架结构,因此有必要先对简单弯曲梁柱结构进行整体弯扭稳定性分析,假定符合边界条件的变形曲线,并且充分考虑相连接杆件之间的变形协调条件,然后根据势能驻值原理得到结构的整体失稳特征方程。牵拉系统在起重机上的应用引入了非保向力的作用,使得结构整体稳定性分析变的更加复杂。由于将弯扭耦合作用考虑进整体稳定性分析中,很难从平衡方程中获得解析解,因此依然选择应用能量法来进行近似求解。分别对单拉杆起重臂、单主臂履带吊以及单撑杆主副臂组合式履带吊结构进行稳定性分析,合理的考虑非保向力的作用,得到对应结构的失稳特征方程并应用有限元软件进行验证。