随着社会的发展与进步,建筑行业也得到了迅速的发展与进步。而塔机作为建筑行业中不可或缺的使用机器,其具有效率高,起重重量大,使用空间范围广,使用方便等优点。但在塔机的使用过程中,由于操作人员的使用不当,或塔机的疲劳损伤,可能会造成机毁人亡的重大事故发生。基于塔机复杂的工况,本文以水平臂式塔式起重机为研究对象,通过计算塔机部分杆件的内力,反算出塔机的工作受载状况,从而得到塔机的应力响应。以此作为依据来估算塔机的剩余使用寿命,来指导塔机的维修与更换。本文首先从塔机的工作过程进行分析,设计出塔机监测系统的总体方案,确定系统需要监测的系统参数。根据所需要的参数确定传感器的种类和安装方式。根据监测参量特性,采用硬件模块化设计方式,实现塔机运行状态监控,电源模块,液晶显示模块,数据传输模块设计出硬件PCB板,焊接调试之后运行成功。针对塔机的超静定结构,结合塔机在不同位置的受载作用。利用力学知识,给出了一种适用于工程应用的简单方法。该方法可直接运用公式精确的计算出塔机双吊杆的结构内力。在得到吊杆结构内力的基础上,分别计算出塔机塔帽、塔身、水平臂、平衡臂等的轴力与弯矩,进而求得这些杆件的应力。针对塔机工作的不同工况,进行了静力学分析,得到了塔机在不同工况下的载荷特性。从塔机的工作过程分析,分别对塔机的起升、变幅、回转工况分析塔机的应力循环特性,得到塔机在不同工况的位移响应和最大应力发位置。