验潮站井筒结构节段预制拼装下放工艺研究与应用

湛江港验潮站预制井筒结构长9.5 m,重18 t,距验潮站2.5 m处的码头泊位服役近30 a,经检测表明其承载能力不足,码头泊位无法满足大型起重设备进场作业,预制井筒结构整段吊装存在困难。为此研究类工厂化的井筒结构段预制拼装下放工艺,实现场内分段预制,施工现场小型起重设备起吊,边拼装边下放。研发了相应的拼装接头、拼装下放工艺、拼装控制技术和下放装置。通过工程应用验证,验潮站井筒结构节段预制拼装下放工艺有效避免了对大型起重设备的依赖性,有良好的推广应用价值。

基于装配结构相似的零件三维模型检索方法

提出一种基于装配结构相似的零件三维模型检索方法。将零件功能表面类型、相对位置、朝向以及面与面之间拓扑关系抽象成定性符号集合,并分别用功能面邻接图和定性几何约束图来定义零件功能表面间的拓扑关系和定性空间关系,建立零件装配结构定性模型。功能面邻接图中的环结构和分支结构分别通过断环和圆括弧描述,这样,零件装配结构就可以用字母和数字的线性序列来表示。借鉴化学数据库中化合物的线性符号表示法,对装配结构进行编码,通过装配结构码,建立零件装配结构的检索机制。并以轴承端盖为例验证方法的有效性。

多主梁钢混工字结合梁城市快速路高架桥设计

长沙市湘府路快速化改造工程位于长沙市城市南部,主线全长约11.85km。主线高架桥长9.051km,除节点桥外,标准跨度为30～32m,3～5跨一联。标准跨上部结构为钢板-混凝土结合梁,横向共11片结合梁,间距2 300mm,钢梁高1 080mm;混凝土板分2层,底层10cm为预制结构,底层板和钢梁工厂结合,现场吊装施工,顶层20cm混凝土板以底层板为底模现场浇筑。下部结构为双柱式框架墩,基础及承台现场施工,墩柱和盖梁工厂预制,现场吊装,墩柱和承台之间、墩柱与盖梁之间均采用灌浆套筒连接。设计体现了"工厂化、预制化、装配化"的理念,减少了施工现场作业量,减少了环境的污染和对现状交通的干扰。

轴系组件的结构检索方法

针对轴系组件难以分类检索问题,提出一种基于结构相似的轴系组件检索方法。将零部件间联接面的配合所构成的联接抽象为装配副,通过装配放置约束和定性几何约束描述装配副元素间的几何关系,将组件划分为若干子结构,通过包含在不同子结构中同一零件功能表面间的连接关系描述子结构间的连接关系,并分别用装配连接图和子结构连接图建立组件结构模型,讨论了轴系组件子结构的划分方法。装配连接图和子结构连接图中的环结构和分支结构分别通过断环和圆括弧描述,这样,轴系结构就可以用字母和数字的线性序列来表示。借鉴化学数据库中化合物的线性符号表示法,对轴系结构进行编码,通过组件结构码,建立轴系组件的结构检索机制。并以圆锥齿轮悬臂支撑结构轴系组件为例验证方法的有效性。

考虑装配误差的轴系结构静力学对比分析

针对传动系统整体分析的复杂性,以轴-齿轮-轴承组成的某附件机匣传动系统中的轴系结构为研究对象,基于接触理论和有限元方法对轴系结构进行了静态仿真,在考虑了装配误差因素的不同轴线平行度偏差的情况下分别对整体轴系结构、齿轮、轴承进行了对比仿真分析.仿真结果表明:随着齿轮轴不平行时误差的增加,轴系结构的等效应力也相应地增加,且齿轮应力变化较为明显,但轴承的应力变化较小,为传动系统在实际装配中齿轮、轴承的设计与优化提供了参考依据.

白浪河大桥无轴式摩天轮关键施工技术

白浪河大桥摩天轮工程采用创新的固定立体环状结构形式,采用编织网格形式轮盘,轮盘内部不设轮辐索杆体系,建成后为世界上直径最大、高程最高的无轴式摩天轮结构。由于其结构形式特殊、无可供参考的实际工程,对其关键建造技术进行研究。经方案比选,采用"现场地面分段拼接、支撑架辅助高空原位组装"进行施工,实践结果表明:该方案施工安全、技术可靠、精度易于控制、可操作性强。

顶管施工对新型复合装配式支护工作井的力学响应分析

由于传统的支护结构在顶管施工中会出现难以预留顶管施工孔洞、沉井倾斜及支护结构承载力不足等问题,严重影响顶管施工的效率和安全性。针对此类问题,提出了一种适用于顶管工作井的新型型钢-高聚物复合装配式支护结构。通过实际工程现场试验和有限元数值模拟相结合的方法,对顶管施工过程中工作井周围的土体沉降变形和支护结构的力学响应进行了分析,并验证了新型支护结构用于顶管施工的可靠性,最后通过正交模拟试验得到了影响工作井支护结构力学性能的主控因素。结果表明,支护桩桩间距是影响新型支护结构力学性能的主控因素,且在短距离顶管过程中,工作井周围土体均有不同程度的沉降,且顶进方向地表沉降最大,侧墙方向地表沉降最小,且对地表沉降的影响范围约为顶进距离的2.7倍。并且,支护桩的应力随管-土界面摩阻力的增大而增大,入洞口位置支护桩的应力最大。在长距离顶管施工中,顶管前期,顶进面应力较大,随着顶进距离的增大,侧墙和后背墙应力增大,高于顶进面。该研究成果可为顶管工作井新型支护结构的优化设计提供有利的建议。

基于装配性和工艺性要求的轴结构设计

在进行轴的设计时,除必须进行轴的强度计算和刚度校核外,还必须重视轴的结构设计。满足轴的使用要求,采取合理措施,保证轴和装配在轴上的零件有准确的工作位置,轴上零件便于拆装和调整,轴具有良好的制造工艺性等,是轴结构设计中不容忽视的问题。

大型货车传动轴总成的强度分析及改进

大型货车传动轴是货车传动系统中的关键零部件,起着传递发动机功率的重要作用,但也存在着强度不足引发失效和结构笨重的问题。针对这些问题采用SolidWorks软件建立了传动轴总成的三维实体几何模型,基于abaqus软件建立了传动轴总成的有限元模型,并进行了强度分析。根据强度分析结果与满足结构安全的要求,提出了结构改进方案,并对改进方案进行了分析计算。结果表明,改进后传动轴总成重量减轻,各零部件应力集中区域减少,结构更加合理,具有重要的参考价值。

装配式竖井设计与施工技术应用研究——以南京某沉井式地下车库项目为例

为解决在建筑密集、狭小空间城区进行地下空间开发面临的难题,通过介绍新型竖井掘进装备、掘进下沉技术、竖井管片结构设计和防水技术,提出一种基于德国海瑞克公司垂直竖井挖掘机(VSM)的装配式竖井施工技术。南京建邺区沉井式停车设施建设项目(1期)工程是该设备在国内的首次应用,相对传统工法,施工场地小,效率高。工程实践表明:1)采用超挖配合自重下沉的模式,使得竖井下沉过程完全受控;2)竖井外侧采用膨润土泥浆起到了很好的减摩和护壁作用;3)竖井整环分成完全相同的6块管片,所有管片只有1种结构形式,极大提高了现场施工效率和质量。该工法在城市地下停车库、盾构工作井、地铁通风井等工程中具有良好的应用前景。

装配式竖井预制混凝土管片结构设计

为提高竖井建设的效率和安全性,采用垂直竖井挖掘机(VSM)进行装配式竖井施工。以南京市建邺区沉井式停车设施建设项目(1期)工程为例,系统介绍竖井工程的预制混凝土管片结构设计理念,包括管片构造、连接方式、受力情况、防水设计等;同时,在国外同类工程的基础上对管片结构进行优化设计,首次提出全通用管片设计理念,极大提高了现场施工效率和质量。经现场应用证明:圆形管片式竖井整体受力状况良好,防水设计满足要求。

轴系安装新工艺的应用研究

通过介绍尾管总成采用环氧树脂固定在船体尾柱里取得的满意效果,详细阐述了运用新工艺将"轴系总段对中"原在水下对中的工序前移到(船台)船坞里实施,缩短了码头周期和建造周期.

不同支承结构下同转/对转中介轴承的刚度特性

中介轴承是耦合双转子航空发动机的关键部件,为了探明中介支承结构特征、装配条件和发动机工况对中介轴承刚度特性的影响,建立了中介圆柱滚子轴承刚度特性分析模型。模型综合考虑了中介支承结构形式、轴承内外环相对旋转方向、内外环配合参数、内外环锁紧螺母拧紧力矩、轴承工作温度、发动机转速、径向载荷和弹性流体动力润滑等方面的影响,分析了某型机中介轴承的径向刚度随各参数的变化规律。结果表明,内外环配合参数和发动机工况对中介轴承的刚度影响较大,设计时应考虑刚度变化对转子系统动力学特性的影响;中介轴承刚度对锁紧螺母的拧紧力矩不敏感。另外,中介轴承刚度同中介支承结构形式及内外环的相对旋转方向密切相关,设计时应结合气动性能和结构动力学的要求合理选取,避免对发动机的可靠性造成不利影响。

深大竖井装配式韧性支护结构关键技术研究

针对深、长大山岭隧道通风竖井建设问题,提出深大竖井装配式钢波纹板支护结构理论与建造关键技术,研究围岩类型变化、节理裂隙发育、地下水丰富等复杂地质条件下装配式支护体系的动态设计及施工工艺措施。基于数值模拟对岩体开挖、钢波纹板安装及拼接、布袋梁设置、锚杆安装、高分子聚合物注浆等关键技术进行总结分析,形成系统性建造工艺;应用具有环保、早强、耐化学腐蚀、抗渗、抗压特性的新型高分子聚合物材料进行壁后注浆,揭示高聚物背后充填缓冲吸能原理及反向预压机制,并结合自动化监控量测系统,提出围岩变形控制措施,以期为日益增多的深大竖井安全、经济、快速施工提供技术保障。

一种装配体模型的离散量化与相似性分析方法

装配体模型相似性分析作为产品信息重用领域的重点问题而得到广泛关注,目前一些方法利用图论的相关知识,能够实现结构信息的发掘但通常较为复杂,也有一些方法从向量集合的角度入手以获得更好的计算效率,但忽略了零件间的连接关系。针对这些方法的优势与不足,提出了一种基于结构离散的装配体模型信息量化方法,将装配体结构信息融入向量化描述符中,并建立相应的索引结构与相似性度量方法。该方法首先提取装配体中结构特征形成连接图,并将装配体分解为若干个相互连接的零件构成的结构单元;然后,利用结构-形状距离函数对各个结构单元进行量化表征,以此为基础构建基于高维向量的装配体描述符;最后,基于词袋(BOW)模型和超球体软分配策略建立倒排索引与过滤机制,通过求解查询装配体模型与库模型间的最优匹配,最终实现装配体模型的相似性分析。

特长高速公路隧道通风斜井钢波纹板式中隔墙技术研究

通风导洞中隔墙一般采用技术较为成熟的混凝土中隔墙,但存在表面粗糙、工艺复杂、施工进度不易控制等缺点,无法适用于风道较为复杂的工程。文章以东天山隧道1号斜井为依托,提出了节能型全拼装式钢波纹板中隔墙技术,通过数值模拟以及理论计算的方法验证其在单洞四风道通风斜井中的可行性。研究结果表明:钢波纹板式中隔墙增大了斜井有效通风截面积,断面风速降低约5.3%,同时大幅减小通风斜井内的沿程阻力,仅为既有混凝土墙方案的17%左右;拱顶变形及二次衬砌混凝土结构受力均远低于结构安全限值。该技术克服了传统钢筋混凝土中隔墙的缺点,在满足隧道通风防灾要求的同时,改善了隧道施工环境,且施工工期可缩短为原方案的三分之一。