大跨度橋梁轉(zhuǎn)體施工中接觸面設(shè)計(jì)及計(jì)算分析
發(fā)布時(shí)間:2022-09-29 18:02
如今,我國(guó)交通事業(yè)處于迅猛發(fā)展階段,總里程和線路網(wǎng)密度逐年增長(zhǎng),使得跨線橋數(shù)量快速上升。在這種情況下,橋梁轉(zhuǎn)體施工工藝具有突出的優(yōu)勢(shì),可以在不影響既有線路運(yùn)輸任務(wù)的基礎(chǔ)上,安全快速進(jìn)行施工。因此,轉(zhuǎn)體施工具有廣闊的應(yīng)用前景和很大的研究?jī)r(jià)值。轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸是轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中最為重要的受力部件。然而,目前對(duì)球鉸接觸面受力情況的研究還不夠成熟、充分,相關(guān)文獻(xiàn)也比較少。鑒于此,本文依托實(shí)際工程(75+75)m茂湛鐵路跨線橋,系統(tǒng)分析球鉸的力學(xué)特性,提出其接觸面的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,并用有限元方法進(jìn)行驗(yàn)證。本文的主要工作有:1.在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,回顧并總結(jié)了國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)體橋梁的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀;建立了四種不同形狀的微凸體接觸模型,探索了集中荷載、接觸應(yīng)力、壓入深度和RMS slope之間的關(guān)系;2.使用ABAQUS建立茂湛鐵路跨線橋的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)模型,包括常規(guī)模型(無(wú)PTFE滑塊)和真實(shí)模型(有PTFE滑塊),分析了轉(zhuǎn)體施工中球鉸接觸面的應(yīng)力分布規(guī)律,并與理論解進(jìn)行了比較,驗(yàn)證了模型的正確性;對(duì)考慮滑塊的真實(shí)模型的計(jì)算和對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受力情況的分析,是本文的創(chuàng)新點(diǎn)之一;3.在此基礎(chǔ)上,通過(guò)公式推導(dǎo),結(jié)合復(fù)合剛性曲面知識(shí)...
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 國(guó)內(nèi)外橋梁轉(zhuǎn)體施工發(fā)展概述
1.2.1 國(guó)外轉(zhuǎn)體施工發(fā)展歷程
1.2.2 國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)體施工發(fā)展歷程
1.3 國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)體接觸面的研究現(xiàn)狀
1.3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸種類
1.3.2 轉(zhuǎn)體接觸面研究現(xiàn)狀
1.3.3 轉(zhuǎn)體接觸面有限元分析現(xiàn)狀
1.4 本文研究的目的、意義和內(nèi)容
第二章 接觸力學(xué)的基本原理
2.1 赫茲接觸理論
2.2 彈性力學(xué)與接觸力學(xué)基本原理
2.3 微凸體原理
2.3.1 微凸體研究現(xiàn)狀
2.3.2 微凸體理論
2.4 有限元基本原理
2.4.1 結(jié)構(gòu)離散化和位移模式的確定
2.4.2 單元力學(xué)特性分析
2.4.3 整體分析
2.4.4 微分方程求解
2.5 本章小結(jié)
第三章 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有限元模型
3.1 引言
3.2 微凸體接觸模型有限元分析
3.2.1 微凸體接觸模型建立
3.2.2 微凸體接觸模型結(jié)果分析
3.3 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有限元分析
3.3.1 工程概況
3.3.2 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有限元模型建立
3.3.3 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有限元分析結(jié)果
3.4 接觸力學(xué)計(jì)算結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 轉(zhuǎn)體接觸面的簡(jiǎn)化模型
4.1 引言
4.2 轉(zhuǎn)體接觸面模型的簡(jiǎn)化
4.2.1 常規(guī)模型簡(jiǎn)化
4.2.2 真實(shí)模型簡(jiǎn)化
4.3 簡(jiǎn)化模型的有限元驗(yàn)證
4.3.1 有限元簡(jiǎn)化模型的建立
4.3.2 簡(jiǎn)化常規(guī)模型有限元結(jié)果
4.3.3 簡(jiǎn)化真實(shí)模型有限元結(jié)果
4.3.4 簡(jiǎn)化模型正確性評(píng)估
4.4 本章小結(jié)
第五章 轉(zhuǎn)體接觸面的優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)理論
5.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
5.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法結(jié)果檢驗(yàn)
5.4.1 有限元優(yōu)化模型的建立
5.4.2 優(yōu)化模型有限元結(jié)果
5.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)流程
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粗糙表面接觸力學(xué)問(wèn)題的重新分析[J]. 孫見(jiàn)君,嵇正波,馬晨波. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]基于微凸體接觸壓力分布的粗糙表面法向接觸建模[J]. 王東,徐超,萬(wàn)強(qiáng),胡杰. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]基于分子動(dòng)力學(xué)-格林函數(shù)法的微凸體接觸數(shù)值分析[J]. 黃仕平,吳杰,胡俊亮,鄭恒斌,王衛(wèi)鋒. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]張呼高速鐵路連續(xù)梁橋墩頂水平轉(zhuǎn)體施工技術(shù)[J]. 趙佳云. 施工技術(shù). 2017(05)
[5]基于ABAQUS的鋼筋混凝土T構(gòu)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)有限元分析[J]. 馮然,孟尚偉,宋滿榮. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]橋梁轉(zhuǎn)體施工中平面鉸與球鉸的對(duì)比分析[J]. 傅賢超,唐英,曹文. 鐵道建筑. 2016(04)
[7]橋梁平轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)鉸接觸面的發(fā)展歷程及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王興猛. 鐵道建筑. 2015(12)
[8]連續(xù)梁平轉(zhuǎn)施工轉(zhuǎn)體球鉸應(yīng)力分析計(jì)算[J]. 馬朝旭. 蘭州工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(06)
[9]轉(zhuǎn)體橋平轉(zhuǎn)球鉸轉(zhuǎn)體過(guò)程應(yīng)力計(jì)算方法研究[J]. 左敏,江克斌. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2015(12)
[10]橋梁轉(zhuǎn)體施工中球鉸靜摩擦系數(shù)計(jì)算方法[J]. 顏惠華,王長(zhǎng)海,羅力軍. 世界橋梁. 2015(04)
博士論文
[1]先進(jìn)功能材料的微尺度黏附接觸力學(xué)研究[D]. 靳凡.大連理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]大噸位剛構(gòu)橋平轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)體系力學(xué)特性研究[D]. 羅民聲.重慶交通大學(xué) 2018
[2]復(fù)合工藝聚四氟乙烯涂層的摩擦學(xué)研究[D]. 蔡先彬.蘇州大學(xué) 2016
[3]140m+240m+140m單索面轉(zhuǎn)體斜拉橋施工監(jiān)控技術(shù)研究[D]. 龐立.石家莊鐵道大學(xué) 2015
[4]轉(zhuǎn)體施工中連續(xù)剛構(gòu)梁橋力學(xué)特性分析[D]. 趙勇為.蘭州交通大學(xué) 2013
[5]大跨度連續(xù)梁橋轉(zhuǎn)體施工力學(xué)特性分析[D]. 何俊.蘭州交通大學(xué) 2012
[6]轉(zhuǎn)體梁施工中的不平衡問(wèn)題及風(fēng)致振動(dòng)研究[D]. 翟鵬程.北京交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3683057
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 國(guó)內(nèi)外橋梁轉(zhuǎn)體施工發(fā)展概述
1.2.1 國(guó)外轉(zhuǎn)體施工發(fā)展歷程
1.2.2 國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)體施工發(fā)展歷程
1.3 國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)體接觸面的研究現(xiàn)狀
1.3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸種類
1.3.2 轉(zhuǎn)體接觸面研究現(xiàn)狀
1.3.3 轉(zhuǎn)體接觸面有限元分析現(xiàn)狀
1.4 本文研究的目的、意義和內(nèi)容
第二章 接觸力學(xué)的基本原理
2.1 赫茲接觸理論
2.2 彈性力學(xué)與接觸力學(xué)基本原理
2.3 微凸體原理
2.3.1 微凸體研究現(xiàn)狀
2.3.2 微凸體理論
2.4 有限元基本原理
2.4.1 結(jié)構(gòu)離散化和位移模式的確定
2.4.2 單元力學(xué)特性分析
2.4.3 整體分析
2.4.4 微分方程求解
2.5 本章小結(jié)
第三章 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有限元模型
3.1 引言
3.2 微凸體接觸模型有限元分析
3.2.1 微凸體接觸模型建立
3.2.2 微凸體接觸模型結(jié)果分析
3.3 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有限元分析
3.3.1 工程概況
3.3.2 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有限元模型建立
3.3.3 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有限元分析結(jié)果
3.4 接觸力學(xué)計(jì)算結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 轉(zhuǎn)體接觸面的簡(jiǎn)化模型
4.1 引言
4.2 轉(zhuǎn)體接觸面模型的簡(jiǎn)化
4.2.1 常規(guī)模型簡(jiǎn)化
4.2.2 真實(shí)模型簡(jiǎn)化
4.3 簡(jiǎn)化模型的有限元驗(yàn)證
4.3.1 有限元簡(jiǎn)化模型的建立
4.3.2 簡(jiǎn)化常規(guī)模型有限元結(jié)果
4.3.3 簡(jiǎn)化真實(shí)模型有限元結(jié)果
4.3.4 簡(jiǎn)化模型正確性評(píng)估
4.4 本章小結(jié)
第五章 轉(zhuǎn)體接觸面的優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)理論
5.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
5.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法結(jié)果檢驗(yàn)
5.4.1 有限元優(yōu)化模型的建立
5.4.2 優(yōu)化模型有限元結(jié)果
5.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)流程
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粗糙表面接觸力學(xué)問(wèn)題的重新分析[J]. 孫見(jiàn)君,嵇正波,馬晨波. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]基于微凸體接觸壓力分布的粗糙表面法向接觸建模[J]. 王東,徐超,萬(wàn)強(qiáng),胡杰. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]基于分子動(dòng)力學(xué)-格林函數(shù)法的微凸體接觸數(shù)值分析[J]. 黃仕平,吳杰,胡俊亮,鄭恒斌,王衛(wèi)鋒. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]張呼高速鐵路連續(xù)梁橋墩頂水平轉(zhuǎn)體施工技術(shù)[J]. 趙佳云. 施工技術(shù). 2017(05)
[5]基于ABAQUS的鋼筋混凝土T構(gòu)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)有限元分析[J]. 馮然,孟尚偉,宋滿榮. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]橋梁轉(zhuǎn)體施工中平面鉸與球鉸的對(duì)比分析[J]. 傅賢超,唐英,曹文. 鐵道建筑. 2016(04)
[7]橋梁平轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)鉸接觸面的發(fā)展歷程及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王興猛. 鐵道建筑. 2015(12)
[8]連續(xù)梁平轉(zhuǎn)施工轉(zhuǎn)體球鉸應(yīng)力分析計(jì)算[J]. 馬朝旭. 蘭州工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(06)
[9]轉(zhuǎn)體橋平轉(zhuǎn)球鉸轉(zhuǎn)體過(guò)程應(yīng)力計(jì)算方法研究[J]. 左敏,江克斌. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2015(12)
[10]橋梁轉(zhuǎn)體施工中球鉸靜摩擦系數(shù)計(jì)算方法[J]. 顏惠華,王長(zhǎng)海,羅力軍. 世界橋梁. 2015(04)
博士論文
[1]先進(jìn)功能材料的微尺度黏附接觸力學(xué)研究[D]. 靳凡.大連理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]大噸位剛構(gòu)橋平轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)體系力學(xué)特性研究[D]. 羅民聲.重慶交通大學(xué) 2018
[2]復(fù)合工藝聚四氟乙烯涂層的摩擦學(xué)研究[D]. 蔡先彬.蘇州大學(xué) 2016
[3]140m+240m+140m單索面轉(zhuǎn)體斜拉橋施工監(jiān)控技術(shù)研究[D]. 龐立.石家莊鐵道大學(xué) 2015
[4]轉(zhuǎn)體施工中連續(xù)剛構(gòu)梁橋力學(xué)特性分析[D]. 趙勇為.蘭州交通大學(xué) 2013
[5]大跨度連續(xù)梁橋轉(zhuǎn)體施工力學(xué)特性分析[D]. 何俊.蘭州交通大學(xué) 2012
[6]轉(zhuǎn)體梁施工中的不平衡問(wèn)題及風(fēng)致振動(dòng)研究[D]. 翟鵬程.北京交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3683057
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