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。     

平转桥梁转动体系受力分析

转动体系在转体施工过程中受力集中且往往存在偏心现象,其受力安全性直接攸关转体施工的成败,分析转动体系受力状态对确保桥梁转体施工具有重要意义。在明确桥梁转体工程转动体系常见受力状态的基础上,以实际工程为背景建立转动体系局部仿真模型,对上转盘、下转盘、球铰及球铰加劲肋进行详细的受力分析。结果表明:无偏心状态球铰接触应力由内向外先增大后减小,最大接触应力出现在球铰边缘附近;各部分Von Mises应力及下转盘竖向正应力随偏心程度的加剧呈一侧增大一侧减小;下转盘偏心方向两侧的混凝土竖向正应力差值随偏心程度的增大而增大,工程上可据此估计不平衡力矩。     

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。     

大吨位徐变仪球铰非线性接触分析

因研究桥用高强度混凝土材料徐变性能的需要,自主研制了大吨位徐变仪。对于处于接触受力状态的徐变仪球铰区域,先用Hertz接触理论估算球铰区域尺寸范围,然后利用ANSYS通用有限元软件对该区域分别取2种垫板凹槽球径的模型进行接触分析,通过对比球铰区域的最大接触压力、mises应力、第3主应力来进一步确定垫板凹槽的合理球径。用该徐变仪对2座大桥成功进行了高强度混凝土徐变试验,并实际验证了试验荷载下徐变仪球铰区域的受力性能,以及有限元接触分析结果的正确性。     

地铁高架连续箱梁转体施工技术浅谈

结合实际工程详细介绍了无锡地铁1号线(50+80+50)m连续箱梁转体施工技术,并有重点地介绍了球铰安装、滑道钢板安装、上承台、箱梁施工、转体施工,以及施工监控,总结了转体施工的一些要点。     

基于NC-UHPC的空心板梁铰缝快速加固修复技术的应用与实践

结合超高性能混凝土(UHPC)的材料抗裂性能及变形韧性强的特点,采用常温养护型超高性能混凝土(NC-UHPC)作为铰接空心板梁铰缝病害的快速修复技术材料,设计了铰缝修复方案;并以上海S19高速公路江家浜桥为示范工程开展了该技术的工程应用及实桥荷载试验。工程应用及荷载试验结果表明,该技术方案相比常规早强混凝土铰缝修复技术大幅减轻上部结构恒载负担,施工方便快捷;实桥荷载试验表明,该技术方案加固的结构刚度和整体性优于预期,在铰缝快速修复工程中有广阔的应用前景。     

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。     

大里营铁路刚性索斜拉桥的转体施工

介绍了秦皇岛大里营刚性索铁路斜拉桥转体，就位的施工设计及实施工艺。并对转体球铰的预制安装，转体、牵引系统和滑道的设置，转体时摩擦系数的取等方面提出了自己的见解。     

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。     

桥梁竖转施工转动铰力学性能有限元分析

针对竖转施工桥梁转动铰受力特性复杂的特点,依托重庆万盛藻渡大桥实体工程建立转动铰实体有限元接触模型。结果分析揭示了转动铰应力分布特性,据此提出2点设计要求,且推荐了转动铰的承载力验算公式。     

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。     

某桥梁转体系统的局部应力分析

以某转体施工桥梁为对象,采用有限元方法研究分析了转体系统的混凝土局部应力情况。研究表明:该桥梁转体系统的混凝土局部应力均满足规范要求。计算结果已为该桥梁转体系统的设计提供依据,其分析方法可为同类结构提供参考。     

混凝土空心板梁桥铰缝刚度折减研究

对于混凝土空心板梁桥,铰缝起着关键的横向传力作用,其力学性能的正确处理和模拟对于整个空心板梁桥受力分析有重要影响。利用混凝土抗拉强度随裂缝宽度变化模型和混凝土拉伸刚化模型,建立应力相对值和裂缝宽度相对值等变量,推导了铰缝处开裂混凝土的弹性模量(铰缝刚度)与裂缝宽度相对值之间的具体关系式,并给出了铰缝刚度折减系数的列式,实现了铰缝受力性能的正确模拟。同时,给出了不同强度等级的混凝土、不同缝宽对应的刚度折减系数。通过工程实例分析,表明本文研究的铰缝受力分析方法正确,提出的铰缝刚度折减系数具有一定的工程实用价值,结论可供实际工程参考。     

一种独立悬架上各种球铰部件自动化压入其控制臂孔内的装置

汽车独立悬架上的控制臂部件,是其重要的关键性部件之一,而现有的控制臂与球铰部件安装方法,需要四个以上操作工,同时,球铰部件在压装时报废率高以及控制臂部件的装配质量不稳定等等。为解决以上控制臂部件安装过程中的问题,通过设计多种方案进行反复比较和优化,最终形成了一种自动化安装控制臂、球铰部件、孔用弹性挡圈于一体的装配工装装置。     

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。     

某跨铁路大吨位转体斜拉桥球铰设计研究

转体铰是转体施工中的核心部件,目前使用最多的转体铰是平铰和球铰,选择和设计合理的转体铰对保证工程质量和节省工程成本具有重大的意义[1]。某跨铁路转体斜拉桥,其转体重量约为8万吨,远远超过了已有的工程实践。文章以该大桥项目为工程背景,主要通过平铰和球铰物理特性的比较,以及预应力混凝土和钢材两种转体铰材料的比选,选择合理的转体铰类型和材料进行设计分析,并通过有限元分析软件Midas Civil来分析转体铰的强度和刚度是否满足承载要求,为本工程超大吨位转体施工选择和设计合理的转体铰提供依据。     

浅谈大吨位钢球铰转体工艺在跨线桥上的运用

以无锡市高浪路跨沪宁高速公路跨线桥连续箱梁转体施工为背景,通过对其大吨位钢球铰施工过程的控制与研究,总结出本工艺与传统混凝土球铰转体工艺施工的差异和不同处.研究结果表明,本工艺与传统工艺相比具有明显的先进性,它的独到之处是使繁琐的转体施工工艺变得简单、快速、安全、易控.     

浅谈转体桥施工关键部位控制重点

随着转体桥施工法的不断应用,转体桥法技术越来越成熟,由于转体桥吨位大,跨度大,临近线路重要,因此需要对其关键部位重点控制。转体桥关键施工部位包括上下球铰安装、滑块安装、转体施工等。     

桥梁转体施工中球铰静摩擦系数计算方法

为得到桥梁转体施工中球铰静摩擦系数的准确值,对其计算方法进行研究。根据球铰法不平衡称重试验测试球铰摩阻力矩,对桥梁转体施工的不平衡称重进行数学分析,建立新的球铰摩阻力矩计算数学模型,推导了球铰摩阻力矩和静摩擦系数计算公式。采用常规公式和新公式对2个工程实例称重试验过程中的静摩擦系数进行了计算,并与实测值进行比较,对比结果表明,在称重试验过程中,按照常规公式计算的静摩擦系数与实际牵引力反推计算的静摩擦系数存在较大的偏差,按新公式计算的静摩擦系数与实际牵引力反推计算的静摩擦系数吻合较好,验证了新公式的准确性。对桥梁转体施工中球铰静摩擦系数设计取值提出了合理化建议。     

汽车悬架球铰总成二维动态试验台开发

汽车悬架及转向球铰总成的可靠性直接影响汽车行驶的操控性、乘坐舒适性及安全性,其承受的载荷是由多方向脉动拉压和旋转等共同作用产生的复合作用载荷,因此,试验台的设计是近似模拟球铰的实际栽荷工况进行的二维动态试验,以使试验效果能更真实地反映球铰的使用可靠性.结果表明,研制的二维动态试验台能够达到设计要求,满足整车操控性能、乘座舒适性及行驶安全性,在产品的设计和质量保证上得到了验证.