偏载状态下的桥梁转体球铰性能分析

针对一座连续梁桥120 MN转体球铰,按照常规方法和改进的方法分别计算了球铰理论转动偏心距,结果表明项目给出的实际偏心距均小于球铰理论转动偏心距,不会引起球铰竖向转动。同时,通过有限元仿真计算了偏心受载状态下球铰部件的受力和变形情况,以及对球铰转动摩擦性能的影响,计算结果表明偏载对球铰强度、刚度和摩擦性能的影响较小。理论计算和仿真模拟结果表明了球铰在偏载状态下设计的安全性,为工程项目的实施提供参考。     

桥梁转体施工过程中球铰应力研究

桥梁转体施工技术广泛用于跨越河流、峡谷及既有线路的桥梁施工中,桥梁转体施工关键设备之一是转动球铰,球铰应力的合理性将决定桥梁转体施工的成败以及桥梁整体质量。文章应用大型有限元软件ANSYS建立转动球铰计算模型对球铰应力进行模拟计算分析,并结合工程实例对桥梁转体施工过程中球铰应力进行监测,研究结果可为桥梁转体施工提供借鉴。     

转体桥平转球铰转体过程应力计算方法研究

针对混凝土球铰平转过程受力复杂而实际多采用简化算法的现状,对该类桥转动过程应力计算方法进行研究。在弹性力学求解两球体边界受接触应力基础上,考虑球铰转动过程受牵引力、摩擦力共同作用,计算球铰所受复杂应力状态下主应力的大小,并根据屈服强度理论推导出该类桥梁所受正应力的强度条件。进而通过ANSYS建立球铰分析模型,模拟球铰实际受力状态,并结合球铰静止状态下建立的计算方法,对比分析基于强度理论计算方法的计算精度。通过具体工程算例分析表明:基于强度理论计算方法的误差为7.5%,计算精度高,从而丰富该类桥转体过程应力计算方法研究。     

转体桥梁下球铰及滑道支架无后浇带封固技术研究

下球铰、滑道及支架为桥梁平转法转体结构中关键部件,下球铰与上球铰组成转动结构核心,为桥梁平转提供转动面。常规预留后浇带分次封固、转盘一次性浇筑,在球铰、滑道支架安装处预留后浇凹槽,再安装定位下球铰及滑道,最后浇筑后浇带内剩余混凝土,完成球铰、滑道及其支架的封固。常规封固工艺工序较多、工艺复杂,且后浇带内作业空间小,施工难度大,混凝土施工质量难以控制。本文以山西省大同市大张高铁智家堡御河特大桥施工为背景,通过热固耦合仿真分析,论证取消后浇带的可行性,并对现场施工工艺进行总结,对同类工程具有重要指导意义。     

偏载对多点支承转体系统受力及稳定性分析

为研究偏载对多点支承转体系统受力和稳定性的影响，本文开展现场转体模型试验，研究偏载对承力支腿应力、球铰应力、转动牵引力、桥梁位移的影响，探讨偏载作用下关键参数变化规律。结果表明：偏载对承力支腿和球铰应力有较大影响，随着偏载值增大，各承力支腿和球铰应力数值及波动程度增加，转体系统稳定性降低；在偏载作用下，转体系统受轨道不平顺、转动加速效应等因素的影响被放大，桥梁转动所需牵引力、主梁竖向位移和扭转角均显著增大；实桥转体建议严格控制风荷载、主梁两侧不对称悬臂长度、桥面施工机具等偏心荷载。     

极不平衡桥梁转体球铰设计方法

以武汉市常青路主线高架桥工程主桥施工为例,介绍了极不平衡桥梁转体设计与施工方案。结合常规转体施工方法分析了极不平衡桥梁转体施工存在的特殊问题——球铰顶部梁体的弹性转角的确定,并根据结构分析模型,以及梁体、球铰转动的几何关系,偏安全地推导出了上球铰中心孔壁与销轴间距和上下球铰间摩擦板的最小弹性压缩量的简化计算公式。     

超大吨位斜拉桥水平转体铰型式研究

研究目的:某城市主干道上跨既有干线铁路采用独塔空间四索面预应力混凝土斜拉桥,施工方式为转体施工,转体重量为3.3万吨,远超已有工程实践。本文主要分析转体铰型式,为本工程超大吨位转体施工选择适合的转体铰型式提供依据。研究结论:(1)球铰刚度大于平铰,球铰适应转体偏载的能力强于平铰;(2)球铰底部混凝土受力情况均小于平铰;(3)转体球铰在转体支撑协调性、转体结构受力和变形的均匀性、牵引力的稳定性、转体安全性、转体后梁体姿态调整、施工可实施性能、出现问题可调整等方面,均具有更好的性能;转体平铰对转体施工控制要求较高,上部转体结构的载荷分布不均匀以及转动面的安装平面度误差都会显著影响转动可靠性;(4)本工程3.3万吨超大吨位转体设计选用球铰型式是适合的;(5)该研究成果可为采用大跨度桥梁跨越既有构筑物超大吨位转体施工提供借鉴,并可有力拓展转体工法的应用范围。     

北京房山轨道交通线上跨丰西编组站节点桥转体称重试验研究

在北京市房山轨道交通线上跨丰西编组站节点桥转体施工中,为确保转体过程的安全和转体施工的顺利进行,在转体前对转动体进行了称重试验。重点介绍了对转动体不平衡力矩、摩阻力矩、偏心距及转动球铰静摩擦系数的测试分析。     

北京市五环路斜拉桥转动体不平衡重称重试验分析

在北京市五环路转体重万吨以上的斜拉桥转动体施工中 ,为确保转体过程的安全和转体施工的顺利进行 ,在转体前对转动体进行部分称重试验。文章重点介绍对转动体不平衡力矩、摩阻力矩、偏心距及转动球铰静摩擦系数的测试分析。     

转体施工的公路T型刚构桥梁转动结构设计

研究目的:对张石高速公路T型刚构转动结构设计的关键技术进行研究,解决水平转体球铰转盘的设计、球铰的加工及施工工艺等问题。研究方法:结合材料力学、弹性力学的计算理论,初步计算结构在静止状态下接触面上的受力情况;然后采用大型通用空间有限元程序ANSYS进行动力状态下仿真分析计算。研究结果:通过对公路T型刚构转动结构应力、应变、稳定等的研究,总结出一套完整的转动结构设计需检算的主要内容、步骤及计算方法。研究结论:在转动结构设计过程中,要根据转体结构自身特点,选择转盘形式及转盘的尺寸;用结构分析程序进行计算分析,解决转动结构转盘接触面上的应力、应变问题,据此确定经济合理的转动结构。     

中墩传动系统的设计

介绍斜拉桥转体的核心中墩转动系统－ＲＣ球铰设计和施工要点。     

邢衡高速公路立交桥上跨既有线转体称重试验研究

邢衡高速公路在衡水市前进街上跨铁路京九、石德线,立交桥转体施工中,为确保转体过程的安全和转体施工的顺利进行,在转体前对转动体进行了称重试验。本文重点介绍了对转动体不平衡力矩、摩阻力矩、偏心距及转动球铰静摩擦系数的测试和分析。称重后,转动体不平衡力矩偏向铁路孔,需进行配重,以确保转体过程中主桥的安全。     

跨沪杭高速公路特大桥转体球铰安装施工技术

结合沪杭铁路客运专线跨沪杭高速公路特大桥自锚上承式拱桥的转体施工,对桥梁平转法施工中转动体系的核心构件——球铰的安装、施工技术进行了介绍,对以后同类桥梁的施工有借鉴意义。     

平转法转体在铁路桥梁施工中的应用研究

研究目的:在近年铁路客运专线建设中,连续梁跨越既有铁路时多采用平转法转体施工,部分连续梁具有跨度大、转体重量大、平面曲线半径小等特点.此时,需要对转体结构的关键部位和工艺实施的关键环节进行计算分析,并研究考虑平面曲线对转体结构设计的影响,解决球铰转盘的设计和关键施工工艺问题.研究结论:(1)拟定合理的转盘、球铰尺寸,分析转盘等特殊部位的局部应力是转体重量大时转体结构设计的关键；(2)计算不平衡转动力矩、设置转动偏心是解决平面曲线影响的方法；(3)通过称重、配重等工艺试验,可以验证不平衡转动力矩、转动偏心、摩擦系数等理论计算结果.     

改性超高分子量聚乙烯耐磨板在万吨级转体球铰中的应用

由于我国公路、铁路等基础建设的加大,转体桥梁施工应用越来越多,转体施工吨位越来越大。目前,作为转体施工的核心构件——球铰的耐磨板广泛采用点状式聚四氟乙烯滑片。基于郑万铁路特大桥上跨京广高铁的10 000 t转体T型刚构桥球铰采用片状式改性超高分子量聚乙烯耐磨板的应用案例,介绍此新型片状式耐磨板的性能特点、布置形式和工程应用情况,说明改性超高分子量聚乙烯耐磨板能有效降低球铰的摩擦系数,从而降低梁体转动过程中的牵引力,可减小转体过程牵引设备的级别。工程的成功应用可为后期类似转体施工中球铰耐磨板的选择提供参考。     

南广铁路独屋特大桥连续梁跨既有线转体施工

铁路大跨度连续梁跨越繁忙既有干线铁路施工,受既有线运营影响,工期紧,安全风险大,技术含量高。针对新建南广铁路独屋特大桥大跨度连续梁转体18.1°跨越既有黎湛铁路施工,介绍了连续梁转体系统的转动结构、牵引装置,平行既有线对称的2个T形结构主墩连续梁的上下承台、球铰安装、墩身及连续梁及实施转体的施工。采用全站仪控制转体球铰安装精度、试转体、转体精调等关键控制技术。     

变刚度牵引球铰的特性研究及应用优化

介绍了变刚度牵引球铰的特点,并对典型变刚度牵引球铰进行了应用调研和故障分析,提出了一种变刚度牵引球铰的优化方向,验证了优化后新结构的可靠性。试验证表明:采用新结构是一种解决变刚度牵引球铰运行裂纹的可行方法,且在一定程度上大大地提高了产品的使用寿命,为后续球铰开发提供了新思路。     

三岔口特大桥转体桥转盘球铰施工技术

介绍三岔口特大桥转体桥转盘球铰施工工艺流程及球铰结构。论述下承台施工及下球铰、环道安装、上承台施工及上球铰、支撑脚安装、上下承台临时约束及球铰滑动面防护等施工技术。转体桥转盘球铰施工技术具有安全可靠、操作简洁、实施快速、降低造价等特点。     

和谐系列机车用橡胶牵引球铰对比综述

针对和谐系列5种大功率货运电力机车所用的3种结构的橡胶牵引球铰,进行了基于使用工况、有效承载尺寸、橡胶应力应变状态、疲劳试验及实际装车运用结果等5个方面进行论述,得出了重载机车橡胶牵引球铰设计的相关经验和结论,并对今后类似牵引球铰的设计提出了建议。出于运行可靠性的考虑,应给予牵引球铰足够的空间尺寸,以避免过小的有效承载尺寸对产品疲劳性能造成不利影响。     

桥梁平转施工称重试验及启动牵引力计算探讨

结合滨德高速公路上跨京沪铁路立交桥转体施工项目,从试验原理入手,剖析了转体称重试验常规做法的不足之处,并探讨了考虑实际支承情况的启动牵引力计算方法.研究结果认为:梁端压重代替千斤顶顶升,能保证结构安全,且更接近球面转动的理想状况；称重试验测试转体水平位移,能消除黄油层竖向变形的影响,使得临界力的判断更准.确、容易；规范提供的启动牵引力计算公式只考虑球铰支承,计算值偏小,考虑球铰和撑脚共同支承的简化计算方法较为合理.