隨著我國經濟的快速發展和基礎設施的不斷投入，工程領域對工程機械的需求越來越大。同時，工程機械越來越高的滿載率也對其各項性能，尤其是使用過程中的疲勞性能提出了更高的要求。橋門式起重機由于其工作空間大，可以實現物料的垂直和水平運輸，因此逐漸成為各種基礎設施建設中廣泛使用的不可或缺的工程機械。因此，研究橋門式起重機在實際工程環境中的疲勞強度和疲勞壽命，對于提高其安全性能、優化其結構設計、延長其使用壽命具有重要意義。
對于橋門式起重機來說，在實際工程應用中，由于其自身的特點，承受的工作載荷非常頻繁，而且大部分是交變載荷，因此其結構面臨著嚴重的疲勞破壞問題。典型性能包括部件連接部分應力松弛引起的連接故障。同時，由于其焊接結構的焊接部位不可避免地存在微小裂紋，在交變載荷的影響下，容易誘發疲勞裂紋擴展，最終導致結構構件局部疲勞斷裂，造成不可挽回的安全事故。因此，如何分析橋門式起重機的疲勞特性和疲勞裂紋擴展模式，進而預測其疲勞壽命，成為工程設計人員和用戶面臨的嚴峻問題。
以橋門式起重機吊臂為研究對象，重點研究以下內容:通過建立橋門式起重機吊臂的有限元模型，分析其邊界條件，根據其典型的起重特性曲線對其進行應力分析，計算典型工況下的結構應力分布；進一步，通過現場觀察，統計一段內塔吊變幅小車運行到吊臂各節點的頻率，最終確定疲勞風險。針對橋門式起重機吊臂的典型屋架焊接結構，介紹了斷裂力學理論中計算應力強度因子的分析方法。通過建立典型T型焊接連接結構的有限元模型，分析了疲勞裂紋的擴展模式和特征。計算了不同結構參數下的應力強度因子，并根據焊接結構的疲勞裂紋擴展速率優化了結構參數。
