履带起重机的加强型臂架是一种局部截面加强的整体细长式结构,在起重作业中承担着重要的作用,由于灵活多变的臂节组合、起升幅度的变化多样,吊装起升量大等优点广泛应用于工程吊装领域。其中多变径组合臂架是在国内中联重科的一种臂架组合形式,作为一种加强型臂架,这种臂架组合方式最大起升高度可以达到180m。在吊装重物的情况下,桁架臂结构会产生大位移小应变的特点,表现出明显的几何非线性效应。在细长的桁架臂结构失去稳定性时,由于水平偏载的存在,桁架臂结构会发生很大的位移变形,会对主臂造成巨大的强度破坏,因此这种几何非线性效应对桁架臂结构变形的影响不能忽略。本文基于共旋坐标法和子结构法建立臂节单元模型。为了避免臂架的自重无法参与自由度凝聚,在建立臂节单元时需要引入重力影响系数矩阵,把桁架臂臂节的自重离散到每一个节点处,并建立可以运动的局部坐标系。把传统方法的路径追踪问题通过对非线性方程求导的方式转化为求解微分方程,通过节点力平衡方程推导出切线刚度矩阵,可以提高平衡路径的快速追踪的速度以及判断失稳载荷的精确度。基于上述理论,通过MATLAB编程分析软件求解桁架臂结构的临界失稳载荷。分析96m常规型主臂有限元载荷-位移曲线,并从改变起升幅度和偏载系数两方面分析对常规型臂架整体稳定性能的影响;以96m加强型主臂为例,分析不同偏载系数的加强型臂架载荷-位移曲线以及在变幅平面和回转平面内的位移变形。最后深入研究起升幅度的改变和不同的偏载系数分析对加强型桁架臂整体稳定性能的影响。并对加强型主臂和常规型主臂的起升性能进行对比,分析加强型主臂相对于常规型主臂起升性能的提升比例。