一种新型易于更换的球型钢支座

摘要

桥梁支座是连接桥梁上部结构与下部结构的关键部位，是桥梁结构的重要组成部分，但有许多支座由于自身质量，以及支座安装、使用过程中各种不当行为导致支座过早的损坏，影响了桥梁的正常使用，需要更换。普通支座更换首先就需要中断交通，然后顶升梁体，这不仅造成交通不便，而且容易导致梁体及桥面损坏。本文研究了一种便于更换的球型钢支座，使用这种支座的桥梁，在更换支座过程中不用顶升梁体即可完成更换。
　　通过理论研究、有限元计算、试验相结合的方式研究了新型支座性能。主要研究内容如下:
　　(1)提出了新型支座的结构型式和工作机理，实现了不用顶升梁体即可完成支座更换的要求，并分析了摩擦自锁原理，确定支座的自锁角。
　　(2)建立了支座的有限元模型，研究了新型支座的应力、应变以及变形。分析了楔形块角度、摩擦副摩擦系数及厚度对支座拆卸能力的影响，优化了参数组合。
　　(3)计算分析了新型支座应用于简支梁桥的更换过程，计算了桥墩和箱型梁应力。
　　(4)制作1∶1支座模型，进行了支座承载力试验，测试支座竖向变形与环形套箍的应力，并与有限元模拟结果进行了对比。
　　(5)试验模拟了支座在压力作用下的更换过程，测量了拉出与推入楔形块过程中水平力与竖向位移的关系。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 引言

1．2支座的分类与发展

1．2．1支座的分类

1．2．2支座的发展

1．3桥梁支座更换技术国内外研究现状

1．3．1国外现状

1．3．2国内现状

1．4存在的问题

1．5本文主要研究内容

2．1 引言

2．2 不用顶升梁体的支座更换方法

2．3新型易更换支座的结构型式

2．3．1新型支座的结构及构造

2．3．2新型支座各部件功能

2．3．3新型支座的更换机理

2．4新型支座的理论计算方法

2．4．1楔形块自锁条件分析

2．4．2环形套箍的计算方法

2．4．3 球冠摩擦副的计算方法

2．4．4上、下座板相对变形计算

2．4．5其余构件的计算方法

2．5本章小结

3．1 引言

3．2模型介绍

3．2．1模型尺寸

3．2．2模型分析

3．3主要计算结果

3．3．1支座整体结果

3．3．2上、下座板模拟结果

3．3．3支座竖向位移

3．3．4球冠摩擦副结果分析

3．3．5楔形块模拟结果

3．3．6环形套箍模拟结果

3．4楔形块角度与水平拉力的关系

3．5摩擦系数与水平拉力的关系

3．5．1 楔形块两摩擦副摩擦系数相同

3．5．2楔形块两摩擦副摩擦系数不同

3．6摩擦副厚度对水平拉力的影响

3．7桥梁支座更换的模拟

3．7．1模型介绍

3．7．2支座更换方法

3．7．3 模拟结果

3．8本章小结

4．1 引言

4．2试件的制作

4．3支座竖向承载力试验

4．3．1试验装置

4．3．2试验方法与目的

4．3．3试验步骤

4．3．4试验结果分析

4．4支座更换试验

4．4．1试验装置

4．4．2试验方法与目的

4．4．3测力工装标定

4．4．4 试验步骤

4．4．5试验结果分析

4．5本章小结

5．1本文主要研究结论

5．2展望

参考文献

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