摘要
塔式起重机因其细长的几何形态和显著的动态特性，极易受到地震激励的影响。尽管碳纤维增强聚合物（CFRP）材料具有显著的轻量化潜力，且阻尼装置被广泛用于地震防护，但两者在塔式起重机上的联合应用却鲜有关注。本研究通过数值方法研究了配备 CFRP 起重臂和底节点阻尼器的后置臂塔式起重机的地震响应。依据意大利建筑规范（NTC 2018），开发了一个有限元模型，并通过静力结构、模态和反应谱分析，在四种关键工作配置下进行了分析。CFRP 方案的性能与传统钢制起重机进行了比较，同时评估了两种具有不同刚度值的阻尼器配置。所提出的轻量化设计使起重机总质量减少了 34%，起重臂重量减少了 77%。与钢制配置相比，CFRP 方案将静位移降低了 38–56%，等效应力降低了 22–44%。在地震荷载下，采用节点阻尼器使最大等效应力降低了多达 35%，但由于支承刚度较低，结构位移增加了 5–19%。结果表明，将 CFRP 轻量化设计与地震阻尼装置相结合，可以在保持结构安全的同时，有效提高塔式起重机的抗震性能。
