现在国家正大力推动装配式建筑发展,要求提高装配式建材应用比例,而目前正在使用的QTZ125平头塔机,相对装配式建筑吊装需求来说,起重量小、位置不确定、吊装就位不精确,影响装配式建筑的施工效率,因此需要对其在现有结构下进行改造设计。本课题进行研发基于QTZ125平头塔机的装配式建筑用装配塔机,本文为塔机钢结构方面设计,主要研究如何在保证塔机安全工作的前提下,为塔机设计提供起重量大、变形量小、成本低的钢结构设计。本文提出了一种用于平头塔机的预应力塔式起重机自适应系统,可增大平头塔机的起重量,减小起重臂吊载处的变形量,同时改善塔身受力,为塔机设计提供了一种新的设计思路,具有重要的理论意义和实际价值。(1)对钢结构预应力原理、塔机平衡力矩原理和预应力起重臂原理进行研究,介绍了预应力塔机自适应系统的结构组成及原理,设计了以QTZ125平头塔机为基础的预应力塔机自适应系统,确定自适应预应力塔机起重力矩曲线、固定平衡重质量大小、可移动平衡重质量大小与移动范围,对其预应力自适应臂杆系统、平衡臂和起重臂构部分进行了设计计算,确保塔机使用安全。(2)通过对QTZ125平头塔机和自适应预应力塔机参数化建模,在各危险工况下进行静力分析,确定自适应预应力塔机应力大小,并对塔机起重量和起重臂吊载处变形量进行对比,验证预应力塔机自适应系统设计的可行性和先进性。(3)分析平衡臂吊点在不同位置对自适应预应力塔机的影响,在危险工况下获取起重臂最大应力与吊载处变形量、平衡臂应力与最大变形量数据,整理并画出曲线图进行分析,在平衡臂正常工作的前提下,以最大程度提高自适应预应力塔机起升性能来确定平衡臂吊点位置。