起重机以其便捷轻柔的特点,已成为市政基础建设及工程运输必不可少的大型设备之一。随着起重机行业的不断发展壮大,起重量大,结构轻柔的新型起重机不断涌现,为了保障起重机的稳定性和安全性,对其进行风载荷研究尤为必要。以往起重机的研究对象多为起重量低且庞大的机型,有关风载荷方面的研究不够全面。因此有必要对现有机型的风载荷进行深入研究,为起重机的设计和改进提供有价值的参考。本文基于流体力学理论、有限元分析法和相似理论,针对某100t箱型梁门式起重机通过数值模拟的方法,运用有限元分析软件Workbench进行模块组合,完成了相应机型的运动学和动力学分析及其有关试验验证。本文主要研究内容如下:阐述了近地风场的特征及风对结构作用的效应,简要介绍了流体力学理论及湍流模型;对k-ε两方程模型的选取及流体的基本方程进行了推导,建立了相应的起重机模型;分析了静力空载荷和不同风速下箱型梁门式起重机的形变及自振频率;自行设计搭建了起重机风环境试验平台,通过流迹显示试验对数值模拟的结果进行验证;选取起重机中截面并在周围设置特征监测点对其周围流场进行分析,得到起重机的固有振型、载荷形变和速度矢量等云图及监测点的速度时间曲线。通过对某型号箱型梁门式起重机空载荷静力下的载荷形变和自振频率进行分析,与不同风速下风载荷对起重机作用的载荷形变和自振频率的对比,以及对箱型梁中截面特征检测点的速度折线图进行绘制。研究表明:1)该起重机第四阶固有振型由于呈“O”型振动,一定程度上阻止了来流风压对箱型梁的影响,导致该阶振型受风速的影响最小,而第二阶固有振型为迎风向振动,来流风压增大了其自身的形变,最大自振频率增幅为0.127Hz;2)起重机机身的形变随风速的增大,大致呈对数形式增大。但由于气流流经箱型梁表面形成旋涡,起重机重力方向的形变存在越阶现象;3)分析不同风速下起重机中截面稳态速度云图发现,箱型梁间的涡流运动规律符合不同雷诺数流体流动特征的描述;4)在箱型梁周围的监测点分析中得出,平均风在遇到物体时会产生脉动作用,因此不能单一的用马赫数来衡量空气的可压缩性对起重机风载荷的影响。