基于有限元法及遗传算法的推力杆球铰多目标优化方法

为优化推力杆的球铰结构并提高其疲劳寿命,提出一种基于有限元法和遗传算法的推力杆球铰多目标优化方法。该优化方法通过有限元法计算不同橡胶衬套预压缩量和球铰结构的推力杆球铰橡胶衬套的应变分布特征和刚度参数,进而得到推力杆刚度参数、橡胶衬套预压缩量与球铰关键结构参数之间的关系,并在此基础上采用遗传算法建立推力杆球铰的多目标优化模型。利用建立的多目标优化模型计算得到推力杆球铰的优化方案。样件台架试验结果表明,此优化方案使推力杆球铰的疲劳寿命提高了7倍。提出的多目标优化方法充实了变截面橡胶金属复合结构的设计理论,并为推力杆的优化设计提供了理论依据。     

基于破坏模式分析的平转施工桥梁球铰设计方法研究

平转施工桥梁采用的球铰有钢制球铰和混凝土球铰两种形式,通过对其构造和受力特性分析,本文认为控制球铰设计的破坏模式为局部承压下的横向受拉破坏,进而提出了以有效支承半径为控制指标的球铰设计理论,统一了钢制球铰和混凝土球铰的设计方法和流程。通过对钢质球铰和混凝土球铰各自的受力情况进行理论分析和计算推导,给出了有效支承半径的准确计算公式,用于指导球铰几何尺寸拟定和相关参数取值。最后,将本文方法应用于实际工程,数据吻合性较好,证明本文方法合理可靠,具有较强的指导意义。     

多点支撑转体系统球铰受力特性模型试验研究

球铰作为桥梁转体系统的关键承力构件,其受力特性对桥梁转体安全至关重要。该文以跨襄阳北编组站大桥为对象,开展多点支撑转体系统球铰受力特性模型试验,详细分析承力支腿数量、桥梁转动速度、轨道平顺性和风荷载对球铰应力的影响,探讨不同工况下球铰应力的变化规律。试验结果表明：增加承力支腿数量可以使上、下球铰受力更为均匀;在转动加速阶段,球铰受加速度效应影响显著,在匀速转动阶段,上球铰的应力变化随着转体角度的增大逐渐增大,而下球铰受力较为均匀,建议转速控制为0.02～0.04 rad/min;轨道不平顺会增大球铰应力变化,随着不平顺度的增大,球铰应力变化也随之增大;在风荷载作用下,下球铰受力较为均匀,而上球铰应力变化随着转动角度的增大而增大,应避免在高风速下进行转体。     

RPC球铰的应用

为了保证转体施工的质量、进度和使用的安全性,采用RPC(活性粉末混凝土)球铰。对比了混凝土球铰、钢球铰、RPC球铰之间的优劣性,并验证了其安全性。以实际的工程为例,分析了RPC球铰在转体施工中的应用过程。结果表明:工程中使用的RPC球铰承载力大、加工工序简单、成本投入小,在保证转体施工的质量、进度和施工安全性方面都有积极的作用。     

平转施工桥梁中球铰的设计与计算

近年来,桥梁平转施工技术的实践水平迅猛发展,但该技术的设计理论水平相对落后。基于钢制球铰与混凝土球铰不同的构造特点,分别给出了适用于各自受力机理的应力解答。以混凝土拉应力不超限为控制原则,提出了钢质球铰和混凝土球铰有效支承半径的统一计算公式。最后提出了平转施工桥梁中球铰设计的一般方法,经与实际工程中球铰设计参数对比,表明所提方法是合理可靠的。以期为今后相关工程提供参考与借鉴。     

考虑不平衡力矩作用下的转体球铰设计方法研究

针对平转法转体桥梁转体球铰常规设计法忽略不平衡力矩造成球铰设计安全储备不足或后期转体困难等问题,提出考虑不平衡力矩作用下的转体球铰设计方法,以成都某T构转体桥为背景进行研究。采用MIDAS FEA软件建立转体球铰部分有限元模型,分析钢制球铰半径改变对结构受力的影响规律;然后推导不平衡状态下球铰应力计算公式,通过转体结构的受力关系,根据撑脚是否着地的设计目标,按结构对称与非对称,给出球铰半径的确定方法,进而确定启动力矩等其他设计参数;最后结合转体桥梁工程实例验证该方法的适用性及准确性。结果表明：考虑不平衡力矩作用下的球铰设计方法适用于当前不同转体工程实例,其适用范围更广、安全性更好;转体球铰设计时应预先考虑不平衡力矩对球铰设计的影响。     

跨沪宁高速公路大吨位钢球铰转体施工工艺

以无锡市高浪路跨沪宁高速公路箱梁成功转体为背景,详细介绍用大吨位钢球铰转盘及预埋牵引索进行连续牵引跨线的转体工艺。与传统混凝土球铰转体相比,能克服球铰加工制作、磨合等工艺烦琐复杂、控制精度低等缺点,可使整个转体施工更加快速、简便、安全、易控,是一种值得推广的新型转体工艺。     

桥梁T型悬臂转体施工的钢球铰节点应力研究

桥梁转体施工整个工程最重要的核心设备是转动球铰,转动球铰承担着整个桥体旋转过程中载荷传递的重任,转动球铰制作和操控精度,事关整个工程质量甚至工程施工的成败。对桥梁T型悬臂转体施工的钢球铰节点应力进行专题研究。     

大型球铰在石景山高架桥转体施工中的应用

结合北京石景山南站高架桥主桥转体系统施工．介绍大型球铰在转体施工中的应用。     

横索向无转动约束的拉索锚具设计

分析了中、下承式拱桥和斜拉桥的断索根本原因,针对拉索弯折疲劳断裂问题设计了4种转动式拉索锚具,分别为销接式锚具、球铰支座锚具、球铰式锚具和旋入式锚具,并指出其运用的场合,可以大大减少弯折幅度,解决了拉索锚固端弯折疲劳问题。文中详细介绍了转动式拉索锚具结构和安装。     

Solution for failure analysis of automotive axle knuckle pull-out

A completely safe engineering solution to the automotive assembly line knuckle ball-joint pull-out problem is achieved using failure analysis based on the “Design of Experiment” (DOE) method. During use, some ball-joints move in their housings or come loose under heavy loads. The purpose of this study is to determine critical production parameters that will eliminate this failure. In this research, the knuckle-ball-joint pull-out problem is examined, and knuckle housing and ball-joint outer diameter limits are re-defined. Four levels of interference between knuckle and ball-joint diameters and 2 levels of knuckle thickness are specified. Experiments are repeated five times using General Variance Analysis. Required pull-out force is determined, and necessary interference is found. New knuckle housing and ball-joint diameters, based on recommended interference values, are determined. It is also found that thickness of knuckle boss does not affect the results. Therefore, the design is unchanged in this region and this reduces costs.     

沪青平高速公路真空预压处理的工程造价分析

该文简要介绍了上海沪青平高速公路中段工程真空预压处理应用情况,分析了真空预压工艺各项费用构成及影响因素,总结了沪青平中段工程各桥头真空预压处理费用,提出了不同地质条件下真空预压处理的典型经济指标。     

软土路基超载设计与卸载时机的确定

预压是最常用的软土地基处治方法。在工期较短,预压时间受到限制时,可采取超载预压的方法加快预压期的沉降量。根据广东省阳茂高速公路软基实况及基于沉降监测资料的分析,进行软土地基超载设计并推算相应的超载厚度,同时探讨了卸载时机的确定方法,确保预压期内地基应完成的沉降量和预压期末地基的固结度满足设计要求。     

真空-堆载联合预压技术在滨海相吹填路基中的应用

该文介绍了真空-堆载联合预压技术原理及其在青岛市滨海公路工程软基处理中的应用,说明真空-堆载联合预压技术在滨海相吹填地基中的应用是适用的、成功的,可以推广应用。     

超软弱土地基处理方案研究

揭阳市环岛路地基中的深厚淤泥层天然含水量达93.8%～98.6%、天然孔隙比达2.608～2.65,是罕见的超软弱土地基。该文介绍了对超载预压、塑料排水板预压、水泥土搅拌桩3种可行方法的处理效果、工程费用和工期进行综合比选,并对试验段监测结果进行分析后,确定了在环岛路的一般路段采用塑料排水板预压方法、桥涵两端过渡段采用水泥土搅拌桩方法的施工方案。实践证明是可行的,为此可供类似软弱土地基道路工程参考。     

预压应力合金钢管在先压法拉压预应力混凝土简支梁中的应用

通过花辰公路油墩港桥先压法拉压预应力混凝土简支梁施工实践,将预压应力合金钢管在大跨度简支T梁上的应用流程及使用效果加以描述     

真空-堆载联合预压处理软基试验研究

该文结合试验工程资料,对真空-堆载联合预压法处理软基中有效处理范围、沉降特征、加固效果、经济技术性及工程应用中相关问题等进行了分析、评价。     

某高速公路桥头软弱地基处治设计方案

针对目前高速公路在软弱地基处理难度大的特点,本文结合对山东某高速公路主线桥头软弱地基采用浆喷桩结合超载预压方案进行处治设计的实例,给出鲁西北黄河冲洪积平原区软弱地基处治（控制工后沉降）的一般适用方法。     

基于流固耦合模型的车门密封条隔声研究

采用浸入边界-格子玻尔兹曼法建立密封系统流固耦合模型,研究不同预压缩量下的密封条隔声。利用浸入边界法建立密封条的力学模型,同时用格子玻尔兹曼法模拟周围流体,两者结合完成实际车门密封条系统的二维简化计算模型。通过比较动态载荷下有限元和浸入边界模型的模拟结果,验证了系统建模的有效性。设计并搭建密封条隔声试验台架,可测量不同预压缩条件下的隔声。试验与仿真的结果相互验证,结果显示,有效挤压下密封条隔声量随着预压缩量缓慢上升,而产生缝隙后隔声量将显著下降。研究证明浸入边界-格子玻尔兹曼法处理流固耦合建模简便且计算效率高,在汽车密封系统相关的失效、隔声、泄漏噪声等问题上有广泛的应用前景。     

软土地基处理在上海郊区高速公路中的运用

结合上海郊区环线A30北段高速公路工程的软土地基处理工程实例,介绍过湿土的处理以及软土地基处理的排水固结法、真空预压法和薄壁管桩法,根据路段不同的工程地质和水文条件以及施工技术和进度要求,因地制宜地选用合适的软基处理方法。