针对核岛预应力施工升降平台载荷大、可靠性要求高、户外工作环境恶劣等特点,本文设计了一款凸轮自锁式断绳安全锁紧系统,并采用理论分析、数值计算和试验验证相结合的方法对基于核岛预应力施工升降平台的安全锁紧系统的制动特性和缓冲减震特性进行了研究。研究成果可为该类型施工升降平台的安全锁紧系统提供技术参考。首先,根据意外坠落时,对施工人员及施工设备的保护原则,设定了预应力升降平台发生意外下坠时的制动技术指标要求。根据制动技术指标及机械原理知识,设计了预应力升降平台安全锁紧系统的完整的总体结构模型,理论计算关键零部件的力学性能。最后进行装配设计,保证各个零部件位置关系的正确性,并且相互不发生干涉。基于本文所设计的预应力升降平台安全锁紧系统结构模型,对制动性能起关键作用的夹紧绳槽-钢丝绳建立摩擦模型,设计了试验对该模型的主要系数进行参数辨识,得到了可用于多体动力学软件ADAMS中的夹紧绳槽-钢丝绳摩擦模型。应用ADAMS多体动力学软件,对预应力升降平台安全锁紧系统的防坠锁紧制动全过程进行数值模拟,由模拟结果可知,本文设计的预应力升降平台安全锁紧系统结构安全可靠,满足技术指标要求。由多体动力学模拟结构可知,预应力升降平台发生意外下坠时,安全锁紧系统制动过程中夹紧绳槽-钢丝绳及凸轮等结构会受到非常大的冲击载荷。故本章基于Hypermesh及Radioss有限元求解器对凸轮结构进行了静强度的冲击动力学仿真分析,确定了凸轮结构在恶劣工作环境下结构的可靠性。同时,应用ANSYS有限元分析软件对各型橡胶弹簧的抗冲击性能进行了粘弹性材料的数值模拟,确定出了一组满足技术指标要求的橡胶弹簧减震组合。最后,加工预应力升降平台安全锁紧整体结构,组装各个零件,进行试验验证。试验证明了本文所设计的安全锁紧系统的可靠性,试验所测得的下坠量均略大于仿真,但各个工况下的试验值都满足技术要求指标。本文所设计的安全锁紧系统及设计研究方法可为其他施工升降平台的断绳保护装置设计提供参考依据。