近些年,世界核电技术发展很快,我国虽在核电方面起步较晚,但发展较快。我国核电已迈进高速发展期,拟建核电站数量高居世界第一,如何确保核安全也进入一个全新的研究高度,核废料起重机虽然不是核电站的核心设备,但也是必不可少的特种设备之一。由于核废料起重机的特殊工作环境,故其设计方案比普通标准要求更高、材料质量要求更严、整机安全性要求更高,并且还要充分考虑到起重机的特殊工作环境以及地震特殊载荷等因素,所以只有更加严谨、科学的设计方案才能保证核电站起重机的精确性、可靠性及安全性。本论文以国内某核电站核废料起重机为背景,针对起重机的特殊性做了系统的研究,主要包括以下几个部分：(1)阐述了核电站用起重机概况和展望,结合核废料桥式起重机(12.5/12.5t-15.34m)的工作条件和工作流程介绍该起重机的设计要求,针对起重机的特殊性对起重机起升系统、故障自诊断和反馈功能(载荷报警管理系统)、定位控制系统(条码定位BPS、激光定位测距反馈、照明辅助)等进行设计研究。(2)介绍了安全系统工程的主要分析方法-故障分析法(FTA),并围绕核废料起重机吊物坠落为系统故障,进行层层追踪,通过故障树图形象地表达系统故障与导致该故障的各因素之间的内在联系,从而找出系统的薄弱环节,便于设备的性能改进与故障诊断。此外,还应该考虑单一事故状态的应急和恢复装置,确保吊运核废料桶过程中出现紧急情况下起重机能在预期事故状况下能完成一个工序,回到检修工位,保证起重机工作安全可靠。(3)在ANSYS中建立起重机桥架有限元模型,求解、校核起重机桥架结构在各工况下的刚度和强度；基于时程分析法起重机进行桥架结构工程抗震性研究(瞬态动力学),选取两条地震波数据样本(El Centro Site地震波、Taft Lincoln Scholl地震波)以及一条人工模拟地震波数据,通过时间历程后处理器模拟地震反应研究,得到地震冲击下起重机桥架任意节点随时间变化的应力、应变时程分析结果,并与无地震载荷分析结果进行对比分析,以评估地震作用下起重机桥架结构的工程抗震性。综上所述,通过对核废料起重机进行了定位控制系统改进性设计、起重机故障树理论分析、桥架结构抗震性研究,其结果对远程操作的自动化起重机设计具有参考价值,对提高起重机运行的平稳性和可靠性具有重要意义。