塔式起重机是工程建设中用到的一种重要机械装备,目前广泛用于民建、桥梁、电力、大型钢结构等项目的施工。其中,平头塔式起重机以其安装拆卸方便、工作适用性强、结构可靠性高的特点,被认为是未来塔式起重机的发展方向。起重臂作为塔机结构的重要组成部分,主要用于承载吊重。在目前建筑工业化的推动下,预制装配式结构施工对平头塔机起重臂的吊载能力提出新的要求。为提高起重臂的吊载能力,目前主要通过改变起重臂的臂架结构,增大起重臂截面的方式实现,但这种方式会导致平头塔机设计和生产成本的增加。近几年预应力钢结构建筑发展较为迅速,山东富友公司参照预应力技术在钢结构上的应用,在平头塔机顶部设置一组拉杆系,通过给起重臂施加预应力的方式,提高起重臂的吊载能力,这种方式无须改变原有塔机金属结构,可大大降低设计和生产成本;同时在起重臂吊载能力不必提高的情况下,基于预应力技术在平头塔机上的应用,可对起重臂臂架结构进行优化设计,以降低起重臂的结构自重,减少材料的使用,节约成本。本文在山东富友公司对预应力塔机研究基础上,又对平头塔机施加自适应技术,即在平衡臂上设置可调节平衡重,为适应不同的吊重,通过可调节平衡重的移动,可改变起重臂上预应力的大小。本文对FP6018平头塔机加以改造,设计了一种新型的预应力自适应双吊点塔机,主要研究工作如下:(1)结合预应力在钢结构上的施加方法、自适应技术在塔机上的应用及其它学者对预应力单吊点塔机的研究,确定了预应力自适应双吊点塔机体系,并求解出可调节配重的大小和移动范围;(2)建立预应力自适应塔机有限元模型,对其起重臂的进行有限元分析,结果表明与平头塔机相比,预应力自适应塔机起重臂有更大的承载能力,并且可以根据吊载的大小调节起重臂上预应力的大小,相比预应力塔机有更大的优势,具有更好的实际工程应用价值;(3)利用ANSYS优化模块对预应力自适应塔机起重臂结构进行优化,减轻了起重臂结构自重,对节约了起重臂的制造成本有一定参考价值。