门座式起重机是现代港口装卸作业中一种不可或缺的重要特种设备,其中臂架系统的安全运行直接影响到港口的安全生产。鉴于国内港口门座式起重机曾多次出现臂架突然折断事故,本文以某港口 M10-30型门座式起重机为研究对象,采用结构分析软件ANSYS对该门座式起重机整机结构进行了有限元建模,并对其臂架系统进行了应力、应变和疲劳寿命分析,找出臂架系统中等效应力较大和容易萌生裂纹的关键部位,利用光纤光栅传感器、INV306型智能信号采集处理系统和基于LabVIEW的应力监测软件,对起重机臂架系统关键部位的应力变化进行了现场监测,获得了不同工况下的静态应变值和动态应变曲线,并与有限元分析结果进行了对比。结果表明,M10-30型门座式起重机臂架系统的最大位移位于起吊点附近,其值约为117mm;相对于臂架系统的其它部分,整个象鼻梁部分的位移较大。应力分析结果表明,臂架系统中的象鼻梁顶端、拉杆下端、起重臂三角架以及人字架下端等四处关键部位的等效应力较大。疲劳寿命仿真分析结果表明,臂架系统最薄弱位置出现在拎点前翼缘板与臂架上翼缘板连接处,在臂架整个运动过程中,受力最大部位在臂架拎点位置,应对其进行重点监测。静态工况下,除了起重臂三角架上表面位置外,在应力值较大的位置,如象鼻梁顶端、拉杆下端上表面以及人字架下端等关键位置的最大等效应力与有限元分析的结果基本吻合。其中起重臂三角架上表面位置最大等效应力与有限元分析结果绝对偏差较小,但相对偏差较大,这可能与有限元模型加载、网格大小以及起重机配重情况等因素有关。动载试验结果表明,变幅工况下,起重机臂架系统的最大应力值位于象鼻梁顶端;旋转工况下,拉杆下端承受扰动应力的频率和幅度较大,容易产生疲劳破坏,在实际使用过程中应重点监测这些部位交变应力值的变化,并通过相应的数据分析,科学评估相关金属构件的安全性能和使用寿命,为门座式起重机的安全使用、运营管理以及日常维修养护等提供决策依据。