自行式懸索橋主纜檢修車關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、主纜是懸索橋最為重要的受力構(gòu)件，它承載著橋體主梁和車輛等重力載荷，由于主纜在橋梁使用期限內(nèi)都無法更換，因此其健康狀況與橋梁安全息息相關(guān)。目前，懸索橋主纜主要還是采用人工攀爬的方式進(jìn)行檢查維護(hù)，這種檢修方式存在檢查盲區(qū)，不能全方位檢修主纜，而且高空作業(yè)難度大、效率低、精準(zhǔn)性差、存在安全隱患。為解決以上問題，本文以貴甕清水河懸索橋?yàn)檠芯繉?duì)象，開展了主纜檢修設(shè)備的研究。
　　根據(jù)懸索橋主纜的結(jié)構(gòu)形式和檢修作業(yè)要求，提出了主纜檢修車的整體

2、設(shè)計(jì)方案。其次，通過對(duì)整車的行走力學(xué)理論計(jì)算、關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與有限元分析，確保檢修車的功能和性能滿足使用要求。然后介紹了風(fēng)的基本特性及模擬方法，基于 Davenport風(fēng)速譜和諧波疊加法模擬了脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程。運(yùn)用ANSYS建立了檢修車的抗風(fēng)穩(wěn)定性模型并進(jìn)行了動(dòng)力特性分析，研究了檢修車在脈動(dòng)風(fēng)載荷激勵(lì)下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。最后，運(yùn)用Midas軟件建立了懸索橋有限元模型并研究了主纜在脈動(dòng)風(fēng)作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。引入車輛工程領(lǐng)域的舒適性評(píng)價(jià)方法，對(duì)檢修車的

3、舒適性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。主要的研究結(jié)論包括:
　　1.通過智能控制技術(shù)在檢修車中應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了檢修車的自動(dòng)過索夾及吊索和糾偏功能。完成了整車行走力學(xué)計(jì)算和摩擦系數(shù)試驗(yàn)，保證檢修車爬坡角度不小于26°。抗傾覆校核表明檢修車在6級(jí)風(fēng)和500kg偏載作用下抗傾覆安全系數(shù)達(dá)3.0，不會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)輪、壓緊輪與主纜之間的接觸應(yīng)力在主纜表層纏包帶的許用應(yīng)力范圍以內(nèi)。
　　2.提出了門型主桁架的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了對(duì)主纜的全方位檢修;完成了主桁架多

4、工況下的靜力有限元計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明主桁架的強(qiáng)度和剛度均滿足使用要求。設(shè)計(jì)了檢修車的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和壓緊輪機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了檢修車自行走和過索夾及吊索的功能。
　　3.檢修車抗風(fēng)性能的研究結(jié)果表明:壓緊輪的數(shù)量對(duì)檢修車抗風(fēng)穩(wěn)定性起著決定性作用，而壓緊輪打開位置對(duì)整車抗風(fēng)性能影響不明顯;檢修車結(jié)構(gòu)橫橋向的剛度較差，對(duì)橫向風(fēng)載荷比較敏感;檢修車的風(fēng)載荷視為靜載的處理方法相比于脈動(dòng)風(fēng)時(shí)程分析法的計(jì)算結(jié)果偏小，脈動(dòng)風(fēng)作用下的復(fù)合應(yīng)力比靜載時(shí)提高了11