本文關(guān)鍵詞：自行走懸索橋主纜檢修車研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：主纜索是江陰長(zhǎng)江公路大橋的主要受力部件,其健康程度尤其重要,需要定期進(jìn)行檢修。但是現(xiàn)在檢修設(shè)備的安全性差、檢修效率低、可靠性低、覆蓋范圍窄、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,為了解決上述問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了懸索橋主纜檢修車同時(shí)對(duì)其進(jìn)行研究。根據(jù)江陰長(zhǎng)江公路大橋的主纜、鎖夾的結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)檢修車的行走、翻轉(zhuǎn)、涂層作用進(jìn)行力學(xué)計(jì)算,以及對(duì)其主桁架、翻板機(jī)構(gòu)、壓緊輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、有限元分析,滿足了該檢修設(shè)備的功能、性能要求。風(fēng)載荷是造成檢修車不穩(wěn)定的重要因素,對(duì)其研究十分必要,故以Davenport風(fēng)速譜為基礎(chǔ),以Matlab軟件為工具,分別應(yīng)用諧波疊加法、線性濾波法模擬檢修車在140m高空工作時(shí)的脈動(dòng)風(fēng)時(shí)程樣本,同時(shí)以蒙特卡洛法為手段研究其概率特性。為了保證檢修車的安全及穩(wěn)定性,以ANSYS的瞬態(tài)分析模塊為工具,研究主桁架的風(fēng)振響應(yīng)特性和檢修車整機(jī)與主纜接觸面積對(duì)其抗風(fēng)穩(wěn)定性影響。研究結(jié)果表明：(1)檢修車具建議晴天使用,并具有自行走、自動(dòng)過(guò)索夾能力,最大爬坡角為26。,能對(duì)主纜進(jìn)行360。全覆蓋檢修,不會(huì)破壞主纜涂層,在允許的偏載作用下不會(huì)發(fā)生側(cè)翻,為保證其穩(wěn)定運(yùn)行壓緊輪需要以預(yù)設(shè)壓力保壓運(yùn)行。該方案對(duì)于同類橋梁的檢修設(shè)備設(shè)計(jì)具有參考意義。(2)20×104次模擬600s時(shí)長(zhǎng)的風(fēng)速,其概率計(jì)算結(jié)果可代表脈動(dòng)風(fēng)速整體概率情況；使用諧波疊加及線性濾波法模擬風(fēng)速的分布模型分別是Vf-N(0,0.75412)、Vf-N(0,0.84462),使用前者模擬的風(fēng)速更偏于保守。(3)最大統(tǒng)計(jì)風(fēng)速的預(yù)測(cè)公式是正確的,且計(jì)算精度高；與蒙特卡洛法計(jì)算結(jié)果相比,擬合公式可瞬時(shí)得出結(jié)果,同時(shí)對(duì)電腦硬件要求低。在不同模擬次數(shù)下,將此公式與風(fēng)速分布模型結(jié)合,可計(jì)算最大風(fēng)速發(fā)生概率的最大值。(4)以諧波疊加法為手段模擬脈動(dòng)風(fēng),當(dāng)風(fēng)速不發(fā)生概率P分別為99.9%、…、99.9999%時(shí),風(fēng)速值分別是4.2m/s、5m/s、5.8m/s、6.5m/s。此研究提出了一種使用脈動(dòng)風(fēng)的方式,其對(duì)風(fēng)工程的學(xué)術(shù)研究及工程應(yīng)用具有參考價(jià)值。(5)風(fēng)載實(shí)際是不斷變化的,以《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》為依據(jù)將其等效為靜力后,對(duì)主桁架的有限元計(jì)算是可靠的；與比線性濾波法相比,使用以諧波疊加法為手段模擬的風(fēng)載荷對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)振響應(yīng)特性研究更偏于保守。(6)增大履帶與主纜接觸面積能夠使檢修車整機(jī)的抗風(fēng)穩(wěn)定性增強(qiáng)。
【關(guān)鍵詞】：懸索橋主纜檢修車 線性濾波 諧波疊加 脈動(dòng)風(fēng) 風(fēng)振響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U445.7
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 引言11
• 1.2 江陰長(zhǎng)江公里大橋介紹11-12
• 1.3 自行走式主纜檢查車國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)主纜檢修設(shè)備使用現(xiàn)狀12
• 1.3.2 國(guó)外主纜檢修設(shè)備研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 脈動(dòng)風(fēng)模擬及結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 本論文研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 主纜檢修車方案設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究15-37
• 2.1 江陰長(zhǎng)江大橋主纜結(jié)構(gòu)介紹15
• 2.2 主纜檢修車整機(jī)介紹15-16
• 2.3 檢修車力學(xué)分析計(jì)算16-25
• 2.3.1 風(fēng)荷載靜力計(jì)算16-17
• 2.3.2 檢修車行走力學(xué)計(jì)算17-19
• 2.3.3 檢修車對(duì)主纜涂層作用力計(jì)算19-22
• 2.3.4 檢修車抗翻轉(zhuǎn)力學(xué)計(jì)算22-25
• 2.4 檢修車關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析25-35
• 2.4.1 主桁架系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析25-32
• 2.4.2 翻板機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析32-35
• 2.4.3 壓緊輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第3章 脈動(dòng)風(fēng)的概率統(tǒng)計(jì)研究及預(yù)測(cè)37-51
• 3.1 脈動(dòng)風(fēng)模擬37-41
• 3.1.1 Davenport功率譜37
• 3.1.2 Davenport功率譜模擬37-38
• 3.1.3 諧波疊加法脈動(dòng)風(fēng)模擬38-40
• 3.1.4 線性濾波法脈動(dòng)風(fēng)模擬40-41
• 3.2 基于諧波疊加法的脈動(dòng)風(fēng)研究41-47
• 3.2.1 蒙特卡洛方法介紹41
• 3.2.2 脈動(dòng)風(fēng)區(qū)間概率研究41-42
• 3.2.3 脈動(dòng)風(fēng)速概率分布模型研究42-44
• 3.2.4 脈動(dòng)風(fēng)最大統(tǒng)計(jì)風(fēng)速研究及預(yù)測(cè)44-45
• 3.2.5 脈動(dòng)風(fēng)帶概率研究及應(yīng)用45-47
• 3.3 基于線性濾波法的脈動(dòng)風(fēng)研究47-49
• 3.3.1 脈動(dòng)風(fēng)的區(qū)間概率研究47
• 3.3.2 脈動(dòng)風(fēng)速概率分布模型研究47-49
• 3.3.3 脈動(dòng)風(fēng)速帶概率研究及應(yīng)用49
• 3.4 諧波疊加法與線性濾波法模擬脈動(dòng)風(fēng)對(duì)比分析49-50
• 3.4.1 概率統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析49
• 3.4.2 概率分布對(duì)比分析49-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第4章 檢修車主桁架風(fēng)振響應(yīng)特性研究51-55
• 4.1 由諧波疊加法模擬的脈動(dòng)風(fēng)進(jìn)行主桁架風(fēng)振響應(yīng)特性研究51-52
• 4.2 由線性濾波法模擬的脈動(dòng)風(fēng)進(jìn)行主桁架風(fēng)振響應(yīng)特性研究52-53
• 4.3 線性濾波、諧波疊加模擬法對(duì)比分析53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第5章 檢修車抗風(fēng)穩(wěn)定性研究55-72
• 5.1 研究工況55
• 5.2 檢修車橡膠模型等效計(jì)算55-57
• 5.2.1 履帶橡膠等效彈簧剛度計(jì)算55-56
• 5.2.2 壓緊輪橡膠等效彈簧剛度計(jì)算56-57
• 5.3 檢修車抗風(fēng)穩(wěn)定性研究有限元模型介紹57
• 5.4 檢修車抗風(fēng)穩(wěn)定性研究57-70
• 5.4.1 瑞利等效阻尼計(jì)算58
• 5.4.2 檢修車行走時(shí)抗風(fēng)穩(wěn)定性性研究58-62
• 5.4.3 檢修車下行過(guò)鎖時(shí)抗風(fēng)穩(wěn)定性研究62-66
• 5.4.4 檢修車上行過(guò)鎖時(shí)抗風(fēng)穩(wěn)定性研究66-70
• 5.5 本章小結(jié)70-72
• 結(jié)論及展望72-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果79

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本文編號(hào)：306303