Research and Application of an Electro-hydraulic Synchronous Control System for Bridge Lifting

With the increase of bridge reconstruction schemes, synchronous lifting of a bridge is more and more widely used. In order to solve the problems associated with the synchronoas lifting of a bridge, a multi-cylinder synchronous lifting power and monitoring system has been developed. This is a distributed control system, which is com- posed of an industrial computer workstation, a programmable logical controller and a hydraulic control system. The system can achieve distributed control and centralized operation of actuators, and centralized management of infor- mation. It not only can implement multi-cylinder synchronous lifting with an unbalanced load, but also can moni- tor the pressure, displacement and stress at each lifting point. The performance of the multi-cylinder synchronous system is verified through its application to several bridge lifting engineering projects. The details of such a project are given.

SOFT SWITCHED SYNCHRONOUS RECTIFIER WITH PHASE-SHIFTED FULL BRIDGE CONVERTER AND ITS SMALL-SIGNAL ANALYSIS

由没有与努力交换同步整流器相比增加任何部件，使用输出电感器和身体电容，有转移阶段的完整的桥牌的一个软交换同步整流器的拓扑学零电压切换 DC/DC 变换器被建议。变换器效率由于完整的桥 MOSFET 和同步瞬间联邦货物税的软切换被最大化，并且另外同步 MOSFET 的低传导损失。电路的操作原则详细被分析，小信号的模型被导出，另外变换器动态特征被分析。在变压器的不同价值下面的转移功能的频率回答主要的漏电感被讨论。试验性的结果从 400 V 输入和在 100 kHz 操作的 100 A/12 V 输出 DC/DC 变换器被获得。变换器效率比传统的二极管整流器尽最大努力更高是 2% 的 Theresults 表演。

The Implementation of a High Efficiency Full-Bridge Converter

A high efficiency full-bridge converter is investigated and implemented in this paper. The measured data result from the other converter implemented by IC UCC3895 is to compare with that of the previous converter. This full-bridge converter proposed and implemented converter can obtain about 96% power efficiency in conversion procedure when compared with that of 90%, which were ever published by the conventional techniques. Apart from, the L-C resonance circuits were developed and embedded into the popular PWM (pulse width modulation) power converter, which is referred as the soft-switching, so as to down sizing the volume of the IC which can totally reduces the power losses caused in the duration of a semi-con- ductor switching.

沁伊黄河大桥主梁施工方案研究

沁伊黄河大桥主桥采用85m+25×100m钢混组合梁,主梁采用整体槽型箱组合截面,主梁总高4.8m,桥面总宽16.56m。为了减少对河道的施工干扰,经综合比选,主桥施工时不在水中设置临时墩,采用无支墩顶推法施工。主梁采用多点自平衡分联顶推工艺,标准步距0.35m。钢主梁顶推到位后,分别对中支点和边支点设置20cm和25cm的预抬升,再按“皮尔格”法进行混凝土桥面板架设。计算结果表明,顶推过程中主梁各关键部位受力及稳定性均满足要求。

顶升纠偏技术在既有砌体住宅楼中的实践应用

围绕某砌体结构住宅楼的纠偏工程案例,对此建筑物倾斜原因进行深入分析,该住宅楼由于地基土层受到多次侵蚀,导致小区道路地面沉陷明显。结合现场实际情况,采用PLC同步液压顶升法对住宅楼进行了纠偏,最终很好地完成了纠偏任务,将住宅楼成功纠正。

装配式桥梁顶升调坡关键技术研究

以广深高速公路改扩建项目中需纵面抬升的多跨32.5m简支桥面连续T梁桥为背景,为解决此类装配式桥梁顶升设计、顶升高度界限值等关键技术问题,提出了此类桥梁竖曲线拟合分析方法、不同墩柱高度采用不同的断柱接头设计方案,确保顶升过程中桥梁结构安全,提高施工精度;根据小偏心受压理论,以新、老支座垫石交界面处不出现拉应力为控制标准,确定垫石的加高限值并结合桥墩加高盖梁限值分析,得出3种抬升高度界限值使用不同方案的结论;同时,结合桥梁拆除、建筑物移位等新技术,研究了桥梁顶升与抬升设计方案,分析2种施工工艺优缺点,得出其不同适用性,拓展了桥梁调坡改造技术思路。

多跨预应力混凝土连续梁整体平移改造施工关键技术

宿迁古黄河老桥为(22.5+3×30+22.5)m四幅分离式连续梁桥,两侧为非机动车道桥,中间为机动车道桥。由于该桥位于生态保护区且梁体质量良好,为满足迎宾大道二期快速化改造需要,采取在不中断交通的前提下,通过交通导改先后将西侧和东侧机动车道桥分别往两侧整体平移3.25 m,再于中间修建新桥的改造方案。结合桥位处水文地质情况,采用在非机动车道桥外侧设置“钢板桩+过水钢管”围堰进行无水条件下的基础墩身拼宽施工。改造施工时,根据单侧机动车道桥支座处顶升荷载及梁底空间选配布置顶升千斤顶和步履器;通过有限元计算确定梁体顶升与平移施工过程中各支点竖向和横向位移偏差控制指标,采用PLC液压同步控制系统操控步履器与千斤顶交替顶升与平移,既能保证梁体整体顶升与平移的精度又能有效控制梁体应力突变;待梁体平移到设计位置后,拆除步履器和顶升千斤顶,复原垫石、支座及挡块。

土耳其1915恰纳卡莱大桥无索区钢箱梁安装关键技术

土耳其1915恰纳卡莱大桥为主跨2023 m的双塔三跨钢箱梁悬索桥。钢箱梁总长3563 m,边跨及桥塔处无索区钢箱梁均为非标准节段,长度为9.8~43.6 m,吊装重量为344~1330 t,涉及多种吊装方式及节段安装工艺,施工难度大。该桥边跨S33节段定位精度要求高、顶推难度大,利用特殊设计牛腿,顺利实现节段顶推及边跨合龙;边跨焊接线形精度要求高、工序转换复杂,S32和S31节段布设临时吊索系统,确保焊接线形可控;塔区工作平台上的S01、T00和M01单个节段利用特殊设计三向可调支架及导向架施工,确保浮吊吊装安全可靠及定位精度可控;S02和M02节段吊装时与已吊装节段在空间上相互干扰,通过布设牵引荡移系统,顺利实现塔区S02和M02节段缆载吊机大角度吊装及节段荡移;采用吊索调节装置、边跨反拉系统及4台缆载吊机同步抬吊等措施,塔区S01、T00和M01组拼焊接的大节段顺利合龙。

跨越既有线路钢箱梁顶推施工有限元仿真分析

崔家崖特大桥钢箱梁项目是当地一项重要的民生工程,该项目跨越既有中川铁路,与既有线中线交角为75°,施工具有一定的难度和危险性。为顺利地完成施工任务,采用顶推的方式进行钢箱梁的施工作业,并采用多种施工模拟软件对崔家崖特大桥钢箱梁项目进行施工仿真模拟分析,来保证结构的刚度、强度、稳定性。分析表明,在整个顶推施工过程中,钢箱梁最大组合应力为31.0 MPa<265 MPa,发生在钢箱梁支点处,导梁最大组合应力为62.7 MPa<250 MPa,发生在导梁的中间部位,钢箱梁挠度最大值21.8 mm、导梁挠度最大值48.0 mm,且都发生在导梁最大悬臂长度为33.3 m时,均小于L/400=83.2 mm,强度、刚度、稳定性均满足相关要求;钢箱梁局部受力分析,最大应力为137.5 MPa<265 MPa,发生在钢箱梁与垫梁接触位置的端部,满足相关规范要求;导梁局部受力分析,最大应力为176.5 MPa<265 MPa,发生在导梁与垫梁接触位置的端部,满足相关规范要求。

虚拟同步机控制策略下的STATCOM相间电容电压平衡方法研究

针对基于直挂式级联H桥拓扑结构的静止同步补偿器在运行时产生的相间电容电压不平衡的问题,本文在虚拟同步机的控制策略基础上提出了一种平衡相间电容电压的方法。虚拟同步机具有响应速度快的优点,但用于静止同步补偿器来作无功补偿时会产生相间电容电压不平衡的问题。因此本文首先引入电容电压平均值来完成虚拟同步机的快速并网,其次将虚拟同步机算法的无功调节分为3部分来实现分相无功补偿,再在电压合成前引入电容电压平均值作反馈,以实现相间电容电压平衡。最后在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型,验证了所提控制策略能有效解决相间电容电压不平衡问题,并且仿真结果表明所提控制策略具有良好的动态响应特性。

铁路繁忙干线下既有框架桥顶推拆除施工技术研究——以萧甬铁路过水桥(73^(#)桥)扩孔改造工程为例

针对铁路繁忙干线下既有框架桥拆除工程工期长、施工步骤烦琐、施工质量不达标等问题,结合萧甬铁路过水桥(73^(#))桥扩孔改造工程实例,在了解工程背景的基础上,从施工工序、施工方法两个层面论述了顶推拆除施工设计方案。结果显示:顶推拆除施工效果具有效率高、环保和铁路设备安全可控的优势,这就表明顶推拆除施工技术对铁路繁忙干线下既有框架桥拆除工程非常适用,大大降低对铁路繁忙干线运行及道路交通的影响。

桥梁顶升施工有限元分析

山东省青岛市辽阳路桥是一座预应力混凝土连续箱梁桥。为实现与新建桥梁的衔接,现需该桥的46#桥梁顶升655~1218mm。利用ANSYS软件建立46#桥梁有限元计算模型,分析其在同步顶升工况、千斤顶失效工况下,顶升至最高点时所需的最大顶升力以及箱梁桥和分配梁的受力和变形情况,以确保桥梁顶升过程中的安全性。结果表明桥梁在两类工况下,均具有较大的安全储备,可保障桥梁顶升过程中的安全可行性。研究成果可为其他同类型桥梁顶升施工工程提供案例参考。

地铁暗挖隧道下穿城市人行天桥施工技术

基于北京地铁施工隧道暗挖施工穿越既有城市人行天桥的实际施工过程,地下水控制、地质改良加固、开挖参数及工筹优化、环境动态监测、桥梁分区顶升等一整套施工方法及保证措施有效解决了我国超大型城市核心区内上下台阶法及双侧壁导坑工法正线隧道垂直下穿主桥,以及多层小洞径横通道近距离侧穿天桥梯道的难题,可为类似工程提供借鉴。

瓯江北口大桥南引桥顶升施工技术

桥梁顶升技术作为一种有效的桥梁纠偏手段被广泛应用于桥梁线形调整方面。基于瓯江北口大桥南引桥第1联实际工程情况分析了该桥梁工程顶升施工的重难点,并依此建立适宜的桥梁顶升施工方案。采用理论计算与现场实测相结合的方法对顶升过程中箱梁的位移与应力进行有效监控分析,结果显示,该施工方案较好地指导了顶升施工。南引桥第1联各部位箱梁的实测顶升高度与设计顶升高度偏差均<10%。顶升过程中S02,S03号墩支座处梁体上缘呈受拉趋势,且未超过混凝土受拉强度,符合理论变化趋势。支座截面处箱梁应力变化规律与顶升高度变化规律相吻合。

连续宽箱梁桥单墩力同步顶升横向效应分析

针对某双箱多室预应力混凝土连续宽箱梁的单墩顶升更换支座工程,建立桥梁多尺度仿真模型。分析单墩力同步顶升下结构的横向应力及位移变化规律,验证单墩力同步顶升的可行性。结合梁端横向位移影响线,确定结构横桥向最不利顶力偏差工况。分析最不利工况下结构的横桥向正应力及位移变化规律,明确桥梁顶升施工过程的顶力与位移同步偏差的控制值。可为同类桥梁的单墩力同步顶升工程提供参考。

大坡度宽断面桥梁同步顶升全过程有限元分析

桥梁顶升工程是指通过使用液压或机械设备将桥梁升到一定高度,以便进行维修、加固或更换桥梁部件的工程。以哈尔滨东三环某既有桥梁为例,应用Midas-Civil有限元仿真模拟软件,在施工前,通过对桥梁顶升全过程的仿真模拟分析,提前对危险应力进行干预。该项目共6个工况,分析表明,在前3个工况的分析中,应力均未超限,但在工况4下箱梁底板的拉应力达到σ_(max)=10.6 MPa>[σ]=3.0 MPa,超过相关规范的规定。为此,在保证设计意图的前提下,对设计给定的某几个点位的顶升高度进行微调,调整后的拉应力降至σ_(max)=2.9 MPa<[σ]=3.0 MPa,满足规范的要求,且在随后2个工况下的施工中,均未再出现超出相关规范要求的应力值。

跨河钢箱梁顶推施工技术与变形控制研究

学府路东延跨太平河桥梁工程主跨梁体采用顶推法施工,具有顶推跨径大、梁体结构宽、工期长等特点。通过现场监测,结合施工方案,分析顶推过程中的步进位移、偏移、挠度情况;分析出现偏移的原因为:顶推设备竖向顶升不到位、横向油缸横移时误差、临时墩出现沉降、顶推施工环境复杂多变、施工现场早晚温差大等。由此制定针对性的施工控制措施,保证梁体步进过程中各结构物的安全性与稳定性。

混凝土跨线桥快速安装技术

佛山里水大道跨线桥分西、中、东三幅上跨广佛高速,为消除安全隐患、提升道路使用空间,需拆除并重建里水大道广佛跨线桥。针对西幅跨线桥改造所采用的架桥机法对交通影响大、安全风险高、效率低等问题,提出采用整体移运法快速改造中、东幅跨线桥。为提高施工的安全性,降低对交通的影响,采用分批次架设,梁体、墩柱首先在路外封闭区域预制,然后封闭交通,利用驮运子系统将梁体及墩柱快速移运至桥位,墩柱通过快速连接子系统与承台临时固定后移除驮运子系统,随后恢复原交通,最后进行墩柱永久固结施工。通过预制墩柱快速连接子系统和驮运子系统实现了墩、梁同步快速安装,解决了整体移运法在混凝土小箱梁安装过程中梁体易开裂的问题。实践证明,整体移运法具有施工效率高、交通影响低、安全性高、适应性强的优点。

钢箱梁顶推上跨既有线路施工临时结构研究

钢箱梁顶推施工是现阶段最常见的一种跨线、跨山河的施工方式之一,但施工前需对其进行完备的安全验算,尤其是顶推施工过程中所涉及的临时施工结构。以哈尔滨东三环快速路工程某钢箱梁顶推施工为例,对该顶推施工项目所设计的6组顶推临时支墩和2组拼装临时支架进行施工验算。结果表明,临时结构中立柱的最大应力为σ_(max)=120.1 MPa≤[σ]=190.0 MPa,腹杆的最大应力为σ_(max)=114.0 MPa≤[σ]=190.0 MPa,且均发生在顶推临时支墩上,但均能满足相关规范要求。顶推支墩和拼装支架的最大挠度分别为u_(max)=28.8 mm≤[u]=22000/300=73.3 mm、u_(max)=2.0 mm≤[u]=22000/600=36.7 mm,均能满足相关规范的要求。在顶推支墩的桩基强度验算中,其轴力和弯矩也均能满足规范要求,但在进行拼装支架的浅基础强度校核中发现,基础所受的最大应力为f=F/A=1351/(5×1.5)=180 kPa>[f]=150 kPa,所以在实际施工时需要对地基进行加固处理来满足现场施工的要求。