基于JACK虚拟仿真的学龄前脑瘫儿童助行器人机优化设计

目的减少学龄前脑瘫儿童助行器的安全隐患,解决患儿在训练过程中的肢体二次损伤问题,提升助行器人机舒适性,对学龄前脑瘫儿童助行器进行优化设计。方法通过JACK虚拟仿真软件的RULA工具,分析得到学龄前脑瘫儿童在使用助行器过程中存在的不合理姿势,并对其进行人机工学与受力分析,提出改进方法并进行设计优化,最后导入JACK虚拟仿真软件进行风险与舒适性验证。结果优化后的学龄前脑瘫儿童助行器的使用受伤风险从4级降低到1级,患儿躯干弯曲力矩、L4/L5脊柱压缩力、剪切力的姿势载荷指数分别降低53%、47%、81%,上身各关节处于舒适角度。结论经过JACK仿真分析及人机优化后的助行器,有效降低了学龄前脑瘫儿童在康复训练中的二次损伤风险,减轻了患儿步行训练中的身体负担,提升了助行器使用的舒适性。

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。

钢箱梁顶推施工技术研究

在顶推法施工过程中,桥梁的体系转换频繁,结构受力比其他施工方式复杂,施工安全风险也随之增大,因此,选择适用于钢箱梁安全有效的顶推施工方案和施工技术尤为关键。论文结合春江枢纽A匝道桥钢箱梁顶推施工,对顶推施工方案进行了精细化划分,并从关键技术、施工流程、施工控制等方面对顶推施工技术进行系统介绍。

预应力槽型梁步履式顶推施工监控分析

结合预应力槽型梁步履式顶推施工实例,采用有限元软件对槽型梁进行顶推施工仿真计算分析,根据计算结果,在导梁、槽型梁不利位置上布设相应的变形、应力监控截面来进行顶推过程实时监测。通过现场实测与理论计算对比分析,整个顶推过程中导梁、主梁的实测变形与应力与理论计算趋势一致,会存在顶升力、顶升位移、现场环境温度等因素导致实测与理论偏差现象,总体来说结构变形在顶推施工容许变形范围内,应力均未超材料容许限值,整个顶推处于有效监控中。

跨扩建高速公路钢箱梁顶推施工监控与分析

以京沪高速公路淮安至江都段扩建工程为背景,某两跨连续钢箱梁桥采用“前端步履式顶推+后端一次吊装到位”的施工方案,对该施工方案进行详细介绍。通过建立有限元模型对施工过程进行数值分析,提出施工监控方案,并对监控实测数据与理论计算数据进行比对,研究显示钢导梁前端位移、测点应力和最终线形方面的理论值和实测值均较吻合,且相应值均在规定范围内。研究结果表明所提出的施工方案可行,研究成果可为类似工程提供参考。

瓯江北口大桥北引桥槽形钢梁顶推施工关键技术

温州瓯江北口大桥北引桥N16~N37墩上部结构为钢-混组合梁(由槽形钢梁和混凝土桥面板组成),N16~N22段为双层结构、N22~N37段为单层结构,槽形钢梁采用顶推施工。根据桥跨布置及结构特点,钢梁顶推分为3个工作面,设置2套提梁站、3个拼装平台,墩旁和部分跨中设置临时顶推墩,导梁为工字形斜腹板+横向平联的桁架结构。施工时以4个或5个节段为1个顶推轮次,采用提梁站将钢梁节段依次吊装到拼装平台,精确调位并焊接成整体后采用DX步履式千斤顶进行多点同步连续顶推,顶推到位并精确调位后解除伸缩缝处的临时连接,依次分联落梁,完成顶推施工。施工中对钢梁的应力和线形进行实时监控,落梁后钢梁的线形和内力均符合设计和规范要求。

某132m钢箱梁步履式顶推施工技术及监测研究

连霍呼北高速联络线西闫枢纽互通工程C匝道桥第三联钢箱梁,跨径为(36+60+36)m,钢箱梁采用单箱双室结构,本工程钢箱梁跨度及宽度较大,现场钢梁跨越下方现有高速公路和在建桥梁及周边存在在建桥梁项目,现场安装条件复杂,故使用钢箱梁步履式顶推施工。梁段拼装采取少支架法安装,在每个环口设置一排井字支架及部分顶推支架。从前期准备到运输过程再到现场安装,临时支墩等临时支架步置、钢梁吊装和采用400T步履式千斤顶顶推施工为施工重点和难点,顶推完成后,通过线形监控测量等监测监控后进行落梁和微调。顶推施工施工工期相对短,而且影响小效率和精度高适用,本工程采取钢箱梁步履式顶推施工技术达到了预期效果,而且强度也满足标准和规范的要求。

步履式顶推曲线钢箱梁桥倾覆稳定性研究

曲线钢箱梁桥在步履式顶推过程中,影响横向倾覆稳定性的因素规律、控制指标和标准等尚未完全明确。针对曲线钢箱梁桥,分别考虑设计参数和施工参数,分析曲率半径、顶推跨径、桥梁宽度与稳定系数的相关性,并系统研究支点脱空、支点纵横向间距以及轴线偏移等因素对钢箱梁桥横向倾覆稳定性的影响规律,提出稳定控制措施和量化控制指标。结果表明:在顶推施工过程中,边支点和外弧侧支点脱空可能导致钢箱梁倾覆失稳,应严格控制各支点顶推力,使其均衡受力、共同作用;当支点横向间距>7B/12(B为桥梁宽度)、纵向间距>L/3(L为顶推跨径)时具有较高稳定性;轴线偏移量不宜超过10 cm并应及时纠偏;顶推跨径应尽量控制在60 m以内;设计时应尽量避免选用约150 m的桥梁曲率半径;须重点关注轴线偏移对较宽曲线梁桥及支点脱空对较窄匝道桥的横向倾覆稳定性影响。

响堂铺2号大桥钢槽梁顶推施工导梁落梁方案分析

科学的导梁落梁方案,对于确保钢桥安全顶推施工具有重要意义。响堂铺2号大桥采用步履式顶推施工法,下侧临时支架为非对称式布置。为确保主梁跨线施工的安全性,采用MIDAS/Civil有限元软件建立钢桥的顶推模型,通过前一施工阶段监测数据验证数值模型,在此基础上以顶推过程中主梁应力分布为参照标准,对比两种施工落梁方案,确定最优的导梁落梁方案。研究结果表明,三跨钢桥顶推施工中,导梁落梁应分阶段落梁,第一阶段一次性落梁,第二阶段分布式落梁;非对称式支架落梁时,各阶段中结构峰值应力多集中于导梁根部桁架处,导梁应有加固处理与实时监测等预防措施。

顶推施工中混凝土箱梁横向支撑不平的局部受力分析

文章以某高速公路枢纽匝道箱梁步履式顶推施工为背景工程,针对顶推施工过程中同一墩处横向三支撑点支反力分布不均的情况,建立了顶推过程中处于最大支反力的墩前后长度为18 m的箱梁节段的三维模型,考虑了混凝土的材料非线性及橡胶垫块的接触非线性,并基于单点高程变量控制,分析支点反力分布不均时箱梁的局部受力状态,同时结合施工现场实际情况提出了箱梁顶推过程中控制千斤顶及临时支座支撑点高程的控制阈值,用以指导顶推施工。

大跨度钢桁梁廊道桥顶推施工关键技术研究

齐齐哈尔热网跨嫩江廊道桥为大跨度下承式钢桁梁结构,受工期紧、河道通航和泄洪等因素的制约,拟采用岸边支架组拼加步履式多点同步顶推的施工方法。以该工程为依托,首先介绍了工程概况和方案比选情况,分析了施工中存在的难点。然后阐述了岸边组拼支架平台的布置原则,顶推滑移系统设置和顶推设备配置,并利用MIDAS/Civil有限元软件对钢桁梁顶推施工中构件的内力及变形进行了计算。最后,对顶推同步性、精度和支反力控制,实时应力、应变监测和纠偏等控制要点进行了深入分析。现场实施效果表明:岸边支架组拼加步履式多点同步顶推架设廊道桥施工方案安全可靠,具有可直接顶推、节约成本、节省工期、减少水中施工风险等优点。

动力式老年人助行器人机工程设计

通过结合传统助行器的推行功能和电动轮椅的载行功能而设计一款新型动力式老年人助行器。采用姿势评价确定助行器推行的最佳姿势;在最佳姿势条件下,利用JACK软件对助行器的推行和载行过程进行人机工程仿真,得到人体第4节和第5节腰椎(L4/L5)的受力。通过比较两组L4/L5的受力值得出助行器的最佳尺寸区间,使新型动力式老年人助行器在尺寸设计上更加合理。

钢箱梁步履式多点顶推技术实践

顶推施工技术在桥梁工程应用中,对跨线、跨河区域交通影响小,具有吊装施工无法替代的优势,在我国桥梁工程中应用较为广泛,尤其是钢箱梁桥顶推施工居多。结合实际工程案例,采用2017MIDAS/Civil对支架及钢箱梁进行建模分析,对步履式多点顶推施工过程进行技术分析和探讨。

重庆南纪门轨道交通专用桥引桥钢箱梁顶推技术

重庆轨道10号线南纪门轨道交通专用桥引桥为(2×70+65)m等截面连续钢箱梁桥,主梁采用钢箱叠合梁,宽22.2m,钢箱梁采用分离式双箱截面形式,分为19个节段、总重2600 t。由于引桥位于缓和曲线、跨越6条既有线,钢箱梁采用顶推方案施工。采用MIDAS Civil软件建立钢箱梁顶推施工空间模型,模拟钢箱梁顶推过程。结果表明,顶推过程稳定,钢箱梁及导梁结构强度满足规范要求。顶推施工中,设置了临时墩、钢箱梁提升站、顶推平台、导梁等临时结构;利用1000t智能步履式顶推设备进行多点同步连续顶推,并采用了中线实时动态纠偏技术、钢箱梁横桥向高差控制技术、首跨顶推配重调节技术、导梁前端过墩技术,完成了该桥钢箱梁顶推施工。

小半径曲线混凝土连续梁步履式顶推施工技术

以朔山铁路联络线预应力混凝土连续梁顶推施工为背景,通过对拖拉顶推法和步履式顶推法的优缺点对比,确定了采用步履式顶推施工方案。详细介绍了步履式顶推装置、前后钢导梁及预埋件安装、落梁、纠偏控制、同步性控制等相关内容,叙述了小半径曲线混凝土连续梁步履式顶推的关键技术。

下穿上跨既有交通线路钢箱梁桥顶推施工

重庆市新九中路项目主线桥第五联为连续钢箱梁桥,跨径为(40+49+40)m,分为左右两幅,钢箱梁总重1535.8t。钢箱梁桥采用单箱单室等截面形式,顶板宽9m,底板宽5m,梁高2m,钢箱梁顶板厚20mm,底板厚24mm,腹板厚24mm,每幅划分为19个钢箱梁节段。由于新九中路主线桥第五联下穿重庆市轨道交通二号线,垂直相交,上跨快速路陈庹路高架桥段,垂直相交,上跨九中立交转盘既有交通线路,故设计为钢箱梁,采用钢箱梁顶推施工工艺。顶推施工中,设置了拼装临时支墩、顶推临时支墩、钢导梁等临时结构;利用650t智能步履式顶推设备进行多点同步连续顶推技术;运用了钢箱梁顶推技术、钢箱梁人字坡调整技术,完成了该桥钢箱梁顶推施工。结果表明,顶推过程稳定,钢箱梁及导梁结构强度满足规范要求。

大跨度六线简支钢箱叠拱桥顶推施工关键技术

北京铁路枢纽丰台站改建工程丰台特大桥为1-112 m六线简支钢箱叠拱桥,拱肋采用上、下拱组成的双层拱形式,桥幅全宽38.6 m,总重达4795 t。根据该桥结构特点及施工条件,拱桥采用非桥位现场拼装,整体顶推至设计桥位的施工方案,即在桥位小里程侧顺桥向搭设临时墩、贝雷梁拼装平台,利用履带吊和汽车吊分段拼装拱桥,采用1000 t步履式顶推千斤顶多点、多次同步顶推到位,利用500 t千斤顶进行落梁施工。顶推过程中,纠偏油缸可以左、右边同步控制伸缩,通过对步履式千斤顶和临时支垫标高进行调节,在螺栓节点处设置盖板,采用导梁上墩措施,以及铁路营业线封锁要点施工技术,确保了顶推施工顺利完成。

铁路大跨径钢桁梁步履式顶推施工技术的探讨

漠阳江特大桥134m钢桁梁是目前国内铁路跨径最大的双线有砟简支钢桁梁,由于跨径较大,且漠阳江为四级航道,使用步履式顶推施工工艺避免了航道对施工的影响,且拼装场地较为固定,提高了设备利用率,缩短了工期,提高了施工安全系数。

大跨径超长曲线钢箱组合梁顶推施工控制研究

为高效完成钢箱组合梁安装,分别对左、右两幅钢箱梁采用步履式千斤顶多点协作顶推施工。钢箱梁在加工厂分节段加工制作,在桥台后的路基上合理布置胎架位置,通过在胎架上拼装钢箱组合梁达到纵平曲线设计值,以确保钢箱组合梁成型后的线形要求;利用胎架和左、右两幅墩顶盖梁上的联体支架满足顶推过程中超长曲线钢箱组合梁大范围横移量,减少顶推过程中的横向移动次数,加快施工进度;采用步履式千斤顶多点协同长距离顶推,可缩短上部结构施工时间,减少场地占用,提高施工效率;利用有限元软件MIDAS/civil建模,计算顶推施工过程中钢箱组合梁的受力状态,以确保顶推施工安全。

步履式顶推设备在双边箱钢混组合梁施工中的应用

以安罗高速黄河大桥北副桥工程为例,主要探讨步履式顶推设备在其施工中的应用,介绍了顶推设备的性能参数、具体布置以及安装要点,并分析了主梁顶推施工的要点和顶推设备的控制要点。