龙门架作为一种典型的门式空间钢结构，广泛用于起重设备、工业厂房及大型设备支撑。其核心设计原理在于通过合理的结构形式，将上部载荷安全有效地传递至基础，并在此过程中确保结构具备足够的强度、刚度和稳定性。
龙门架通常由主梁、立柱（支腿）、横梁（端梁）及支撑系统构成一个“门”形刚架。其力学模型可简化为一个由两根竖向立柱和一根水平主梁组成的刚接或铰接框架。设计的首要原则是明确力的传递路径：主梁承受的竖向荷载（如起重重量、设备自重）直接转化为弯矩和剪力，其中弯矩通过主梁的截面抗弯能力抵抗，剪力则传递给立柱。水平荷载（如风荷载、小车制动力）则由整个框架的抗侧移能力共同承担。
主梁设计：主梁是主要承弯构件，其截面形式（如箱型梁、H型梁）的选择至关重要。箱型梁因其抗扭刚度大、稳定性好，成为大跨度、重载情况下的首选。设计时需精确计算其在不利载荷组合下的大弯矩和挠度，确保其强度满足要求，且静载挠度通常控制在跨度的1/700至1/1000以内，以保证运行平稳。
立柱与支腿设计：立柱作为压弯构件，承受轴向压力和弯矩。其设计的关键在于稳定性计算（整体稳定与局部稳定）。长细比是控制整体稳定的核心参数，而通过设置加劲肋可防止腹板或翼缘的局部屈曲。对于大高度龙门架，立柱常设计成变截面形式以优化受力并节省材料。
连接节点与支撑系统：主梁与立柱的连接节点是结构的关键部位，通常采用刚性连接（焊接或高强度螺栓连接），必须保证其能可靠传递弯矩、剪力和轴力。此外，在龙门架平面外必须设置水平支撑和柱间支撑，形成可靠的支撑体系，这是保证结构整体空间稳定性、防止倾覆和减小立柱计算长度的决定性措施。
设计必须依据国家标准（如《起重机设计规范》GB/T 3811、《钢结构设计标准》GB 50017）考虑多种载荷的不利组合，包括恒载、活载、风荷载、地震作用及温度效应。尤其是整体抗倾覆稳定性验算，需保证在非工作状态大风载作用下，结构的稳定力矩大于倾覆力矩，并留有安全余量。
总而言之，龙门架结构设计是一个系统性工程，其原理围绕着建立明确的传力路径、为各构件选择合理的截面与形式、并通过节点与支撑确保其形成稳定的空间受力体系。现代设计通常借助有限元分析软件进行精确计算与优化，在确保绝对安全的前提下，实现结构的经济性与轻量化。
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