塔吊倒塌事故是建筑施工过程中常见的塔吊事故类型,连接结构的损伤往往是此类事故的直接原因;塔吊使用过程中产生剧烈的振动,结构遭受频繁的循环荷载、冲击作用,连接结构性能在受长期持续的振动影响下发生逐步退化,具体表现为螺栓的松动、脱落;而在当前维保工作中,人工检测成本高、效率不稳定,螺栓连接结构的性能不能得到充分保证,导致塔吊结构安全管理效能低下,结构安全风险较高,常常形成可能导致倒塌事故发生的隐患。基于以上因素,研究塔吊结构动态特性和标准节间螺栓连接结构性能退化的规律,探索可辅助或替代人工的检测手段,保证使用过程中的塔吊安全状态,可以带来明显的社会效益。本文首先分析塔吊使用过程中结构振动对塔吊不同部位的螺栓连接性能的影响:建立T6013型号平头塔吊模型,从静刚度和静强度两方面验证模型的准确性。然后基于此模型对起升、变幅、回转三大作业过程展开了仿真分析,得到塔吊使用过程中的结构动态响应规律,并解释实际使用过程中,塔吊连接部位螺栓松动区域性高发、易损的现象。随之应用项目服役塔吊的跟踪调查数据,验证当前塔吊螺栓的松动多发、频发的现状;统计分析发生损伤的位置分布数据,验证塔吊结构动态响应分析结果。接着基于塔吊的动态响应规律和螺栓松动分布规律,提出一种塔吊连接结构子区域划分方法和用于检测塔吊标准节螺栓连接松动的“两步法”。第一步根据塔吊结构特点,将标准节间的连接节点划分为若干子区域,通过结构固有频率变化比来识别发生螺栓松动的子区域;为建立螺栓松动对节点刚度的真实影响,对其进行局部实体有限元分析,得到精确的节点刚度本构关系曲线;基于此建立符合实际的标准节系统模型,获取96组有代表性的工况样本,通过BP神经网络训练和验证,实现对螺栓连接松动子区域的分类识别。最后在第二步中,通过基于局部应变模态振型幅值变化比,精确定位目标损伤子区域内发生松动的螺栓节点;为验证此方法的可行性,设计开展塔吊标准节螺栓松动检测实验,模拟典型的损伤工况,测取松动前后的局部应变模态振型数据,对其变化率展开分析对比,实现精确定位。