基于ADAMS-Cable的多机吊装刚柔耦合动力学分析

多台起重机在协同吊装过程中,由于超静定问题、臂架柔性、起停惯性力等因素,会产生附加的冲击载荷,影响多机吊装系统的受力状态。通过Pro/E、ANSYS、ADAMS等软件建立刚柔耦合的多机吊装模型,并通过ADAMS-Cable建立钢丝绳模型模拟多机吊装过程,求得吊装过程多机吊装系统受力,为多机安全吊装提供一种重要的参考方法。

融合Unity3D的缆索起重机安全运行数字孪生模型构建方法

为降低缆索起重机(下文简称为缆机)运行的安全风险,分析缆机运行流程,提取缆机安全运行知识语义,通过物联网技术获取实时数据,利用3DS Max软件构建大坝缆机运行初始场景,实现孪生模型三维可视化,将模型导入Unity3D引擎,使用高清渲染管线对模型进行渲染,改善视觉效果,编写C#脚本对缆机运行全过程进行安全模拟仿真。研究结果表明:应用本文所构建的缆机安全运行数字孪生模型监测隐患与故障,综合准确率达到96.7%,可有效实现缆机运行过程的安全监控、参数化控制以及可视化展示。研究结果可为缆机施工过程的安全控制提供技术支持。

武汉青山长江公路大桥宽幅钢箱梁悬臂拼装横向线形匹配技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,主跨整体式钢箱梁高4.5 m、全宽48 m,采用500 t架梁吊机分节段悬臂拼装架设。钢箱梁悬臂拼装时,架梁吊机站位节段、待架节段由于荷载及约束不同,横截面变形呈现出不同的趋势,线形匹配难度大。为解决该问题,主跨钢箱梁悬臂拼装时选择上、下游分体式架梁吊机,减少架梁吊机自重;经比选选择横桥向27.7 m间距的架梁吊机站位,减小了架梁吊机荷载对横向线形匹配的影响;通过设置顶压装置(由顶压牛腿、支承底座组成),在架梁吊机站位节段、待架节段钢箱梁边腹板处施加1500 kN顶压力,配合少量马板,一次加载完成对接口竖向变形匹配调整。施工后,钢箱梁横向线形匹配精度均满足要求。

缆机安全运行本体知识表示及复用方法

为解决缆机运行管理过程中,大量多源异构结构化和非结构化知识难以复用及知识管理效率低的问题,分析缆机安装和运维过程中积累的大量技术规范、专家经验等安全知识,提取缆机运行相关实体类,采用五元组模型结构化表达缆机安全运行本体知识,并建立类间二元关系,使用Protégé中的本体表达语言程序化表示;构建缆机实体、安全预警、应急预案3大领域本体知识库;采用3Dmax软件,构建缆机运行三维场景模型,导入Unity3D引擎,在用户界面和交互功能中,实现本体知识库知识检索;针对缆机各实体存在的安全隐患、事故实例、应急预案,构建完整的缆机安全运行知识检索三维可视化平台。结果表明:缆机安全运行本体知识库,能够集中统一管理各种缆机安全运行知识,结合知识检索平台,可实现知识的高效查询和复用。

溇水河特大桥缆索系统安装施工关键技术

文中以溇水河特大桥主桥为例,对该桥缆索系统安装施工关键技术进行深入分析。实践证明,采用缆索吊机及扣锚系统进行拱肋及钢梁节段的运输及安装,能够有效克服山区复杂的地形条件带来的不利影响,提高桥梁施工的效率,可为同类型桥梁工程施工提供参考。

缆索起重机索道系统主索拆除施工新技术

缆索起重机因其具有跨度大、施工效率高且能够在场地狭窄、岸壁陡峭的高山峡谷中应用的优点已在国内水电项目使用长达50余年。鉴于现有缆索起重机索道系统主索拆除的传统工艺存在拆除工期长、高空作业风险高的弊端,总结并开发出一种缆索起重机索道系统主索拆除施工新技术,彻底解决了主索空中作业的安全风险,省去了架设和拆除临时承载索工序和临时承码安拆工序,有效节约了缆索起重机主索拆除的施工工期,减少了临时承载索和承码保距绳等资源的投入,使得施工效率、经济效益和社会效益显著提高,具有很好的实用价值和推广借鉴意义。

多点锚泊起重船作业情况下的系泊缆失效响应分析

起重船锚泊系统中的系泊缆一旦发生失效,系统平衡即被打破,严重时会导致起重船处于失控的危险状态,既影响起重船的正常工作又严重威胁着船上人员的安全,故对系泊缆进行失效分析非常重要。文中在时域内通过对船体-吊物-系泊缆组成的耦合模型进行动态响应分析,主要研究臂架在尾吊、75°吊、侧吊时风浪流联合作用下某个特定时间单根系泊缆失效时其余系泊缆的受力情况及船体与吊物的运动响应。结果表明:单根系泊缆失效会导致受损系泊系统剩余张力重新分布、侧吊时卧链长的减少量最大以及侧吊时起重船与吊物纵荡、横荡、横摇、艏摇瞬态响应变化显著。因此,不能忽视系泊缆失效对起重船的影响,且研究对系泊系统的设计和了解船体瞬态运动具有参考价值。

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。

船用起重机多绳系统同步运动控制策略

针对船用起重机在进行起升、变幅动作及受到外部扰动时,船用起重机多绳系统的减摇索之间无法实现同步运动的问题。首先建立了船用起重机多绳系统的运动学和动力学模型,接着提出了模糊PID(proportional,integral,derivative)控制策略,最后采用MATLAB/Simulink软件进行仿真分析。结果表明:在模糊PID控制策略下,多绳系统期望绳长与实际绳长的误差逐渐趋向于零,期望绳长速度与实际绳长速度的误差逐渐趋向于零,相比于传统的PID控制效果,模糊PID控制策略具有更高的鲁棒性。

赤壁长江公路大桥主桥4号桥塔墩结合梁墩顶节段施工技术

赤壁长江公路大桥主桥为(90+240+720+240+90)m钢-混结合梁斜拉桥,主梁分为121个节段,由双边箱截面钢主梁、横梁、小纵梁等组成,4号桥塔墩墩顶钢梁共3个节段,考虑枯水期施工边跨侧滩地外露,采用浮吊拼装+墩顶拖拉法施工。桥塔墩设置墩旁支架辅助钢梁架设,墩旁支架采用简易支架,设计为分离直立柱结构,避免了传统斜立柱支架体系结构复杂且受限于围堰尺寸的影响;墩旁支架设置钢梁拖拉系统及钢梁姿态调节装置,以实现钢梁的拼装、纵移和姿态调整。墩顶钢梁利用浮吊在中跨侧依次拼装单节段钢梁杆件后向边跨侧分次拖拉,墩顶钢梁全部就位后,采用竖向调节装置通过“顶落梁”工艺精调钢梁高程和横向调节装置对钢梁横向偏位进行纠偏,保证墩顶节段姿态满足设计要求。借助主梁永久结构简化塔区临时约束设计,抵抗风荷载、施工不平衡荷载和不平衡索力造成的钢梁平动和转动,确保主梁悬臂节段施工安全。

柔索牵引起重臂平面外失稳特征方程的统一表达及其应用

本文研究了带有柔性牵索的起重臂的平面外稳定性,通过建立起重臂起升平面外失稳临界状态下的弯曲微分方程,引入边界条件、变形协调方程及固支点侧向受力平衡方程,推导出起重臂平面外失稳特征方程的一般解析表达式,解析计算结果与ANSYS数值结果完全吻合。随后,探讨一般失稳特征方程在水平臂、双钢绳及单钢绳牵引起重臂极限情况下的退化形式。最后,指出所推导的一般失稳特征方程可作为各类柔性钢绳牵引下起重臂平面外失稳特征方程的统一表达。

缆索起重机索道安装新技术的应用

传统的缆索起重机索道系统的安装方法安全风险较大,且存在效率低、安装周期长、资源占用量大等弊端。介绍了一种索道系统安装施工新技术,通过将传统缆索起重机索道系统施工中,采用的主副车侧“拖拉绳工艺”创新为“拖拉往复绳工艺”并经试验验证,不失为一种安全、高效的作业方法,既缩短了工期、简化了施工工序,又节约了施工资源,能够产生较大的社会与经济效益。

马鞍山长江公铁大桥主航道桥边辅跨钢桁梁顶推施工关键技术

马鞍山长江公铁大桥主航道桥为(112+392+2×1 120+392+112) m三塔三索面钢桁梁斜拉桥,Z1号墩至Z3号塔之间的边辅跨钢桁梁长504 m,分为19个施工节段采用顶推法施工,节段总重26 446.73 t。合理设置顶推施工大临结构,优化架梁起重机和节点式自动顶推系统,在顶推过程中对钢桁梁线形进行监测和纠偏,监测钢桁梁、钢导梁、临时墩及墩旁托架应力与沉降变形,确保钢桁梁顶推各项性能满足规范或计算限值要求;通过对架梁起重机、顶推系统及临时墩监测关键数据的实时采集分析,驱动BIM模型进行数据控制和全过程数字孪生,实现了变高空操作为平地操作。采用MIDAS Civil软件对钢桁梁顶推施工控制工况进行有限元分析,结果表明钢桁梁与大临结构的强度、刚度及稳定性满足要求。

新型电梯及天车用随行通信光电复合缆的研制

随着5G的发展,智慧电梯应用为乘梯人带来更加安全、信息畅通、智慧屏交互等升级体验,但这需要实现电梯5G信号全覆盖。在现有电梯及天车设备用电线电缆的基础上,通过融入光单元结构、研制柔性护套材料、改进挤塑工艺等方法,研制出一款新型电梯及天车用随行通信光电复合缆。与原有电梯及天车内常规电缆相比,研制出的复合缆可以满足电梯及天车设备中更高的信号传输速率和带宽要求,可以在长时间往复运动过程中更好地保护光电信号单元,提高产品使用寿命,助力电梯及天车行业的智能化发展。

斜拉桥施工中塔式起重机的选型与布置探析

塔式起重机具有吊装速度快、起重性能优、工作幅度大等众多特点,在桥梁施工中得到了广泛的普及与应用。在桥梁的斜拉桥施工过程中,为保证吊装顺利进行,加快施工效率,降低建设成本,需要对塔式起重机进行科学选型与布置,充分发挥塔机自身的优势,保障桥梁工程项目的顺利进行。文章结合实际案例,主要探讨了斜拉桥施工中塔式起重机的选型与布置方法,以供参考和借鉴。

基于吊车用放线滑车跨越装置的输电线路跨越施工方法

输电线路架设过程中,跨越电力线、道路等情况越来越多。由于高电压等级电力线跨越高度高,造成跨越施工难度大,而传统方式采用搭设跨越架形式,跨越架体高大,施工成本高,安全风险大。因此,对跨越电力线、道路等输电线路架设施工方法开展研究。通过与传统跨越施工方式对比,基于吊车用放线滑车跨越装置的输电线路跨越施工方法,降低了施工成本和施工风险。

江汉湾桥两种钢拱安装方案的建安费对比

随着国民经济的发展,对于桥梁的形式,人们在安全实用的基础上,增加了对美的追求。近年来,拱桥因造型优美受到了人们的广泛青睐。然而,目前的市政定额体系对大跨度钢桁拱桥的费用测算实例较少,因此通过结合江汉湾桥实际情况,运用造价软件对大跨度钢桁拱桥的工法进行分析,对比架梁吊机施工和缆索吊机施工两种不同工法的建筑安装工程费用,分析两种工法在缆索吊、码头、栈桥、平台等方面的差异,为今后大跨度钢桁拱施工方案的选择提供参考。

干熄焦提升机电缆拖链的相关计算

在干熄焦工程提升机的设计中,会涉及到提升机走行距离、电缆拖链长度和电缆拖链导向槽长度等计算。因此,文章针对干熄焦工程提升机电缆拖链长度的相关计算进行了总结,详细介绍了其计算方法,并探讨了设计过程所获得的经验,以期对同类电缆拖链长度的计算提供参考。

斜拉桥桥塔塔吊附墙设计及其钢塔耦合效应研究

以目前世界上最大跨度的某钢桁梁斜拉桥空间钻石形桥塔为依托,对目前世界上首台万吨米级W12000-450型塔吊的附墙设计及附墙与钢塔的耦合作用进行系统研究。基于桥塔的施工工艺及现场结构布置,确定了塔吊的位置及附墙布置。通过建立桥塔与塔吊的施工阶段有限元模型,确定出塔吊附墙对钢塔的最不利荷载。在此基础上,利用钢塔T5节段局部分析有限元模型,对塔吊附墙与钢塔耦合效应进行分析。基于附墙对钢塔的作用效果分析,提出了钢塔T5节段的局部加固方案,对其加固效果进行了分析。研究表明:在最不利塔吊附墙荷载作用下,钢塔T5节段局部最大Mises应力为335 MPa,大于其材料容许应力312 MPa,需要对其进行局部加固。加固后,钢塔T5节段局部最大Mises应力降低至185 MPa,局部应力和变形均满足要求。

群塔顶超大规模机翼状钢-索结构屋面建造技术研究

大屋面为少见的全桁架加工项目,体量大、焊接多,采用热轧型钢替代焊制型钢,可提高加工效率。以北航中法航空学院大屋面为例,其大屋面平面尺寸大、跨度大、质量大,投影范围满布既有建筑物,经构件分段与机械布置综合考虑后,决定采取由中间向两边流水安装的施工路线。根据支座位置进行桁架吊装分段,采取中线重型行走式塔吊+外围重型履带吊综合吊装方法,实现施工范围全覆盖;大屋面跨外吊装半径大、跨内吊装质量大,跨外采用履带吊塔式工况、跨内采用行走式动臂塔吊,满足吊装需求;边桁架超大跨度双向弯曲,采取“工厂拼装竖向补偿,现场安装水平补偿”的施工策略;拉索施工工况复杂,通过模拟计算进行分析;拉索施工牵引、张拉存在精度、温度、双索扭曲偏转等难点,通过正装迭代找形分析和拉索张拉过程分析,设计了提升与张拉装置,实现拉索牵引张拉一次成形。通过一系列技术研究,提高了加工质量和效率、保证了安装精度和安全,可为类似大屋面工程提供借鉴。