损伤情况下装配式T梁桥的横向力学性能研究

为研究不同损伤模式对装配式T梁桥横向力学性能的影响,基于比拟正交异性板法理论计算,验证了有限元模型的可靠性;并且通过刚接梁法建立了主梁损伤的横向受力模型。针对现有装配式T梁桥可能存在的破坏形式以及破坏所处位置,建立不同损伤模型,分析了桥梁损伤后横向分布系数的变化情况。结果表明:在桥梁横隔板完好的情况下,翼缘板损伤对桥梁横向刚度影响较小,而在桥梁翼缘板完好的情况下,横隔板损伤对桥梁横向刚度影响较为显著;桥梁的横向联系损伤程度对较远桥梁影响较小。当仅有单一主梁损伤时,损伤梁的影响线竖标值减小,而周围完好梁的影响线竖标值增加,而多主梁损伤的情况下,总体趋势与单一主梁损伤相似,但破坏程度更为显著。

桥式起重机主梁取消拱度的安全设计范围分析

桥式起重机主梁拱度取消对于节约成本和自动化作业具有十分重要的意义。通过有限元法搭建桥式起重机主梁模型更接近于实际工况,对于不同吨位,不同系列主梁,采用有限元计算,过程会过于繁琐,必然产生重复劳动,耗时耗力且浪费资源。这里采用耦合有限元方法的响应面方法搭建主梁预测理论模型,避免了利用有限元软件进行重复计算,为主梁模型直接提供显性目标函数。进一步开展了主梁传递路径分析和取消拱度安全预测的初步实验,并对一定误差范围内预测函数的正确性进行验证。研究结果为桥式起重机快速发展和装备更新换代提供理论支持。

公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式研究--以赣江公铁大桥西支主桥设计为例

以赣江公铁两用大桥西支主桥设计为例,研究一种适应上层8车道公路、下层对称双线铁路+4车道公路混合布置的主梁断面形式。提出带挑臂双索面箱桁组合断面、带挑臂单索面箱桁组合断面、矩形箱桁组合断面、矩形钢桁梁断面4种主梁断面方案,采用有限元软件分析各方案静动力性能及受力特点,综合考虑方案构造特点、技术指标、工程数量、公铁运营安全、景观效果等,确定该桥选用带挑臂双索面箱桁组合断面。该桥斜拉索最大索力16000 kN,锚固在下层钢箱梁两侧,通过有限元实体分析对锚拉板和钢锚箱式两种索梁锚固形式进行比选研究,钢锚箱形式受力合理、应力水平低、经济性好,设计采用钢锚箱形式。带挑臂双索面箱桁组合断面桥面空间布置合理、下层公铁行车干扰小、梁端竖向变形最小、经济性好,是一种适应公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式。

桥式起重机主梁的有限元分析

在力学理论分析的基础上,对桥式起重机主梁进行有限元分析,具体包括危险工况下的静力学分析、简支约束和自重载荷条件下的模态分析与谐响应分析。通过有限元分析,得到桥式起重机主梁可能出现疲劳损伤的失效点,为后续疲劳检测提供依据。

基于分割法的抛物面固面天线热变形抑制

为满足未来高分辨率微波遥感航天器对于大口径高形面精度的空间可展开天线的需求,提出了一种能有效降低偏馈固面天线在轨因热变形造成形面误差的新方法,即分割法。采用5 m口径的偏馈固面抛物面天线,分析了天线热变形对其电性能尤其是主波束效率的影响。对连续固面天线六点支撑下不同支撑位置对其热变形的影响进行了研究。在温差为200℃的均匀温度场下,分析了不同形状单胞的形面误差,随后确认采用正六边形作为分割单胞并对其形面误差与尺寸的关系进行了研究。研究了分割单胞的尺寸及排布方式对天线的形面误差及电性能的影响,并验证了分割单胞之间的缝隙对天线电性能的影响,最终确定分割方案。结果显示,分割后天线形面误差从500μm降低至5μm,主波束效率下降值从6.72%下降至1.77%。

基于主线不停运的城轨支线独立运营改造方案

研究目的:针对大型铁路枢纽接入已运营轨道交通线路引起的既有线改造问题,为满足铁路枢纽与轨道交通连接线(支线)施工期间主线正常运营不受影响,对改造涉及的运营组织与接轨方案进行系统研究,并对土建、轨道、接触网、环网与动照、信号、综合监控与通信系统等的改造及影响进行深入研究,在统筹考虑实施难度、投资与工期的基础上,提出实施风险最小、技术最合理的改造方案。研究结论:(1)既有高架车站与区间改造影响范围较小且相对可控,可以实现主线正常运营情况下新建独立运营支线工程;(2)为最大程度保障主线运营不受影响,在现有技术水平条件下,应尽量避免在运营天窗期进行各类信号光电缆的割接;(3)支线独立运营方案,应尽量采取措施将新建支线与主线相连、轨道相通,以利于车辆检修与维保,并增加运营的灵活性;(4)桥梁浇筑与平移施工临近既有线,实施阶段应进一步完善工艺衔接与交叉施工统筹,增加既有线安全保障;(5)本研究结论可为类似工程提供参考。

基于Zernike拟合的三反射面天线赋形设计

多反射面天线系统受空间、位置和尺寸等因素的影响,其主反射面口面存在相位差,从而导致天线辐射性能下降,文章提出了一种利用Zernike多项式赋形多个反射面的方法,通过对副反射面赋形,在主反射面口面得到期望的幅度相位分布。该方法利用Zernike拟合来处理反射面间的光程差,并将主反射面作为固定面,根据几何光学法和光程条件,在Matlab中建立副反射镜初始模型,通过遗传算法优化Zernike系数调整光程差,对副反射镜面形进行优化设计,避免了复杂的微分计算。使用Grasp仿真软件对设计的三反射面天线系统进行了分析,计算表明,与未赋形的三反射面天线相比,赋形反射面天线系统主波束效率提升了10.67%,达到95%以上,验证了该赋形方法的可行性及对天线系统性能提升的有效性。

大跨度钢主梁桥检修车轨道安装新型施工技术

为解决大跨度钢主梁桥在不同地形地貌桥址条件下检修车轨道安装难题,采用理论分析结合某黄河大桥工程实际验证的方式,从新型工装研发、安装工艺、施工要点等多方面开展研究,形成了整套技术成果,并在依托工程中成功实施,在施工安全、质量、经济方面取得了良好的效益。

独塔双索面半漂浮体系预应力混凝土斜拉桥施工过程控制分析

斜拉桥施工监控主要目的是通过施工各阶段对梁体标高调整及斜拉索索力的调整来达到成桥后设计的几何线形及应力状态,以保证桥梁线形、内力符合设计、规范要求,同时确保桥梁施工中的结构安全。西一大桥全长578 m,主梁为120 m+120 m的预应力混凝土结构,桥塔为独塔双索面形式,对施工过程中主桥截面应力及索力进行监测,并对监测结果进行分析,为施工提供实测数据资料,出现异常及时纠偏、调整做到心中有数,使桥梁成桥后符合设计要求。结果显示:主梁底板最大应力为-14.73 MPa,主梁顶板最大应力为-9.76 MPa,主梁正截面抗压符合规范要求。主梁底板和顶板都出现局部拉应力,拉应力最大为0.40 MPa,满足截面抗裂要求;拉索中间施工误差为5%以内,终索力误差为2%以内,满足施工技术规范及设计要求。对西一大桥的监控分析方法,为类似桥梁监控提供借鉴。

静止轨道微波辐射计多反射面天线容差测试

静止轨道微波辐射计天线由3个大口径反射面组成,天线在轨外热流复杂,反射面及其支撑结构因温度剧烈变化会发生大尺度变形,导致天线主波束效率下降,波束指向偏差。本文开展天线反射面单自由度容差分析,基于全自动多自由度载荷容差分析系统,获取反射面形位误差与主波束效率、波束指向之间的关系,并基于蒙特卡洛容差分析方法对各自由度容差值的正确性进行验证。最后采用近场测试系统测试天线容差状态下的主波束效率和波束指向,并将容差实测值与半物理仿真值和设计值进行比对分析,验证了容差分析的正确性。

大跨度混凝土梁斜拉桥挂篮设计及安装技术

准格尔黄河特大桥主桥为(160+440+160)m双塔双索面全漂浮体系混凝土梁斜拉桥,主梁宽为28.4 m双边箱预应力混凝土结构,采用前支点挂篮悬臂浇筑施工,最大悬浇节段重5800 kN。为了保证挂篮整体刚度,挂篮承载平台采用钢箱梁结构,为方便挂篮运输及安装,长大构件采取分段制作高强螺栓连接;挂篮采用“二次接长”技术减少高空支架搭设工程量;挂篮下放、行走、提升采用一键启动自动化同步控制技术,斜拉索索力转换装置、挂篮安装支架设计了一系列新工艺和创新技术。

门式起重机结构拆分连接螺栓群的计算

门式起重机的主梁、马鞍和支腿等结构需要拆分设计,其中主梁结构需要分段设计,分段或拆分处采用法兰和螺栓群进行连接。针对箱形截面的结构,介绍其分段或拆分处螺栓群的类型和强度计算方法,阐述结构内力对翼板螺栓群和腹板螺栓群计算的影响。通过实例介绍门式起重机的结构组成和拆分方式,阐述主梁分段处翼板螺栓群和腹板螺栓群的计算方法,说明主梁的弯矩作用由翼板和腹板共同承受,并分析主梁弯矩对腹板螺栓群的影响,给出腹板螺栓群的最佳布置方案。介绍支腿上下两端法兰螺栓群的计算方法,说明在支腿轴压力作用下,支腿法兰螺栓群承受的弯曲拉伸作用减小,同时支腿法兰面的剪力和扭矩对法兰螺栓群的影响不可忽略。

矿用自卸卡车主梁焊接修复技术及可靠性评估

为规范卡车主梁焊接作业,以某矿用自卸卡车为例,开展主梁焊接修复工艺的设计研究。以某地区大型矿山工程运输作业所用的自卸卡车为例,设计实例应用实验,对主梁焊接修复技术进行可靠性评估,实验结果表明:提出的焊接修复技术实际应用效果良好,按照规范进行主梁的焊接处理,可以在提高主梁结构硬度的基础上,优化主梁结构的耐磨性。综合实验表明,设计的方法具有较高的可靠性。

基于SolidWorks和ADAMS的起重机外主梁疲劳寿命分析

以QD32-D型起重机为例,介绍一种基于SolidWorks和ADAMS的起重机外主梁疲劳寿命分析方法。采用该方法分析时,先利用SolidWorks软件构建起重机外主梁模型,然后将模型导入到ADAMS软件内,由ADAMS划分网格并进行位移与应力方面的分析,然后以此为基础,分析外主梁的疲劳寿命,明确外主梁薄弱点,计算出最小疲劳循环次数,为外主梁优化设计提供帮助,确认该分析方法具有一定应用价值。

基于ANSYS的1500 t造槽机有限元分析

【目的】作为大型水利渡槽施工设备,造槽机在投入使用前需要进行强度及刚度校核,以保证施工安全。【方法】以1 500 t U型造槽机为研究对象,采用APDL参数化建模方法,对造槽机进行整体建模。利用ANSYS有限元分析软件,选取最危险浇筑、过孔工况,对造槽机进行有限元分析计算。【结果】通过有限元分析得到了在8级风浇筑混凝土、6级风过孔工况下,整机的应力、位移、屈曲分析结果以及主梁的应力位移变化曲线。【结论】通过对上述工况下应力、位移、屈曲分析结果的研究,验证了造槽机在浇筑工况下,强度、刚度、稳定性均满足使用要求。同时通过分析主梁在不同距离过孔时的应力位移结果,得出造槽机主梁存在可优化空间,为进一步研究造槽机的主梁优化提供参考。

基于裂缝劣化模型的主梁最佳养护时机确定

为了确认主梁最佳养护时机,降低桥梁养护费用,使桥梁养护工作高效化。根据石马沟2号大桥主梁裂缝各项影响因素情况,采用有限元分析,建立符合依托工程的劣化-时间模型,依据现有的养护信息,选取桥梁全寿命周期内不同的时间节点,模拟在该时间节点时,对于桥梁采取预防性养护措施所产生的实际效益和花费进行量化衡量,以确定最优养护时机。结果显示:本文中针对石马沟2号大桥主梁最佳养护时机的研究具有一定的推广性。

在役简支梁桥加固后力学性能研究

受环境与荷载影响,部分早期建造的简支梁桥已存在一定安全隐患,需通过加固以适应现代交通需求。本文以镜湖区和尚桥为工程背景,研究了在役简支梁桥加固后的力学性能。首先,结合该桥最新检测结果,基于有限元软件MIDAS CIVIL建立了简支梁桥数值模型,然后,采用所建模型分析了加固后主梁的抗弯与抗剪承载力。研究表明,经过加固后的在役简支梁桥主梁结构力学能满足设计要求,即处于安全状态。期望研究成果能为类似桥梁加固后承载分析提供参考。

三岔主梁下承式系杆拱桥结构方案和受力性能研究

下承式系杆拱桥是一种受力性能优越的桥型。现吸取下承式系杆拱桥“自平衡”的结构特点,创新性地提出了一种可适用于三岔河口等特殊建设条件的、主梁呈Y形分岔的下承式系杆拱桥,并分析了该桥型的传力机理,介绍了采用该桥型的某桥设计方案。同时,对三岔主梁下承式系杆拱桥和常规下承式系杆拱桥的受力特点进行了对比分析,总结了三岔主梁下承式系杆拱桥的受力特点,为类似建设条件下的桥梁设计提供了有益参考。

清花高速公路北江特大桥方案设计比选

本文旨在对清花高速公路北江特大桥的设计方案进行全面比选,以确定最优的建设方案,鉴于北江特大桥复杂的水上交通环境以及本桥在清花项目中的关键作用,选择一种科学、合理且经济的设计方案至关重要。本文形成了一套综合评价体系,包括跨径组合、约束体系、主梁及主塔四个维度,通过技术与经济性相结合的方法,对各方案进行了深入的比较与分析,得出最佳方案。该方案不仅减少了实际施工过程中的措施费,降低了库区及水利枢纽船撞风险,还从全生命周期的角度节约了运营成本。本研究的成果不仅为清花高速公路北江特大桥的设计决策提供了科学依据,还对类似桥梁工程的设计比选具有一定的参考价值。

双梁桥式起重机主梁动态特性分析及响应面优化

为提升起重机主梁结构的抗振性能,针对双梁桥式起重机主梁进行动力学分析,并基于响应面法对主梁结构进行动力学优化。针对双梁桥式起重机主梁模型进行有预应力的模态分析和谐响应分析,得出主梁结构的固有频率、振型及频响曲线,对比分析结果,选择谐响应分析下的X方向、Y方向的最大位移作为后续优化设计的目标函数。通过灵敏度分析筛选设计变量,并运用面心复合设计获取样本点,构建Kriging响应面模型进行结构和材料参数优化。结果显示,优化后的主梁相比原型主梁,谐响应分析下的X方向、Y方向的最大位移分别降低了23.1%和25.5%,其质量降低了1.8%,这对主梁结构设计及抗振性能提升提供了技术支持。