1963 年，瑞士的 Heerema 集团[13]制造了世界第一艘起重船，它是由油船改造的， 起重能力仅为 150 吨。目前，世界最大的起重船也是该公司制造的 Thialf，建成于 1985 年，起重能力可达 14200 吨。意大利的 Saipem 公司建造的 Saipem 7000 也是一艘巨型起 重船，拥有两台 7000 吨的回旋式起重机[14]，起重能力可达 14000 吨。

近些年我国造船业发展飞速，已成为世界第一的造船大国，并且我国自主设计建造 高性能、高技术含量的船舶的能力也越来越强，逐渐摆脱了由发达国家掌控高端造船业 的困局。其中，我国已成为最大的重型起重船制造国。“蓝疆号”装设 3800 吨的全回 转起重机，是一艘大型起重铺管船，配备有直升机平台。为推动桥梁建设事业的发展， 中铁大桥局组织设计、建造了 3000 吨的“天一”号运架梁起重船，这艘起重船在杭州

湾大桥的桥梁构架运输和施工安装过程中起到了很大的作用。振华重工于 2008 年成功

自主建造了 7500 吨的全回转起重船——“蓝鲸”号，随后中国逐渐攻克了制造巨型起 重船的技术难题。中国能够自主设计建造巨型起重船打破了了欧美国家在该领域的垄断 局面，提高了中国的国际影响力。这也让中国获得了更多的造船订单，特别是在韩国三

星重工集团将 8000 吨级巨型起重船的订单交给中国之后，中国在巨型起重船制造的领

导地位更加稳固。之后，中交集团振华重工又成功地自主设计、建造了吨位重达 12000

吨的全回转起重船，这是目前世界上最大、最强的全回转起重船。该船在 2014 年 3 月

22 日成功总装了臂架与整个起重船系列系统，已可以全部全面投入装备与使用。这艘世 界最大的起重船将对我国在海洋领域的工程建设、海上救援工作和对可涉猎海域的扩张 起到极大的帮助，并且加强巩固了我国在巨型起重船方面的国际领先地位。随着中国造 船技术的不断发展，可以预测，在未来，中国将占据造船业的龙头位置。

1。3 扒杆结构的介绍

扒杆结构是起重船主要的起吊部件，由扒杆底座、扒杆桁架、扒杆吊头这三大部分 组成，在很大程度上影响着起重船的起吊能力和安全性。由于扒杆是起重船的主要上层 建筑，因此，扒杆的自重影响着起重船整体性能。如果能在不影响扒杆结构受力，满足 扒杆强度和稳定性的条件下，去除多余部件，减轻扒杆自身重量，将会减少起重船重量， 改善起重船性能，减少钢材的使用和避免人力资源的浪费，提高整体性价比。所以，合 理设计起重船扒杆结构有着很大的经济效益、工作效益和社会效益。

本文研究的是人字扒杆。扒杆采用桁架结构，由钢制圆管焊接组合而成，组成三角 形单元，可提高结构承载受力。桁架是由直杆组成的，一般构成三角形单元的平面结构 或空间结构，这样有助于提高结构的稳定性。桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，这可 以让材料充分发挥自生的强度。在跨度较大时使用桁架结构可以比使用实腹梁更省材 料，而且，相对于实心材料，桁架结构更轻，但强度和刚度不会有影响，这可以有效减 轻结构自重，改善结构性能。文献综述

人字扒杆的结构的头部有一排定滑轮，揽风绳的一端与卷扬机相连，另一端连接在 滑轮组上，起到起吊货物和控制倾角的作用。扒杆的上三分之一处也有一排定滑轮，揽 风绳一端通过这组定滑轮与卷扬机相连，另一端与吊钩的动滑轮组相连，用来改变扒杆 的倾角，是变幅绳[15]。

在扒杆的设计过程中，必然要对结构进行有限元分析。利用能高速处理数据的计算 机设备配合功能完善的有限元分析软件，可以对扒杆结构进行详细的力学分析，从而获 得尽量接近实际情况的结构受力信息。在此基础上可以在设计阶段对实际可能出现的各 种问题进行安全判断并作出相应的设计参数修改。这样就可以提高结构的安全性，避免 安全隐患，并优化结构。这就是本文对扒杆结构强度进行分析的目的。