偏载管廊吊装多液压缸同步控制技术研究

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作者 王强 马华兵 +3 位作者 侯润锋 王刚锋 张超 杨军康 《机床与液压》 北大核心 2025年第3期142-148,共7页

针对预制综合管廊节段尺寸大、质量大且其重心与形心相偏离导致吊装协同控制精度低的问题,提出一种BP-PID与均值耦合相结合的同步控制策略。设计管廊吊装的多液压缸同步控制器,构建管廊吊装AMESim/Simulink联合仿真模型,对定偏载和动偏... 针对预制综合管廊节段尺寸大、质量大且其重心与形心相偏离导致吊装协同控制精度低的问题,提出一种BP-PID与均值耦合相结合的同步控制策略。设计管廊吊装的多液压缸同步控制器,构建管廊吊装AMESim/Simulink联合仿真模型,对定偏载和动偏载工况下基于均值耦合策略的多液压缸进行同步控制仿真,并与相邻交叉耦合控制策略进行对比。最后,通过现场试验验证该控制策略的有效性。结果表明:均值耦合控制策略下,定偏载管廊吊装多液压缸最大同步误差为2.41 mm,考虑动偏载时,最大同步误差为2.73 mm;相较于相邻交叉耦合控制策略,均值耦合控制策略多液压缸最大同步误差减小了25.2%,系统响应速度更快,稳定性更高;现场吊装试验的多液压缸最大同步误差为2.50 mm,满足工程设计要求。 展开更多

关键词 多液压缸 偏载吊装 位移同步控制 BP-PID 均值耦合

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长节段大吨位预制综合管廊施工工艺研究与应用——以雄安新区装配式综合管廊项目为例 被引量：11

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作者 欧阳效勇 霰建平 +2 位作者 朱力 单宏伟 王刚锋 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第8期1473-1481,共9页

为解决长节段大吨位整体式预制拼装综合管廊施工中存在的安装控制难度大、架设施工效率低等问题,依托雄安新区装配式综合管廊项目,提出基于廊上运廊及廊上架廊技术的预制综合管廊安装施工工艺方案,并研制出一套集成450 t轮轨式提廊机、T... 为解决长节段大吨位整体式预制拼装综合管廊施工中存在的安装控制难度大、架设施工效率低等问题,依托雄安新区装配式综合管廊项目,提出基于廊上运廊及廊上架廊技术的预制综合管廊安装施工工艺方案,并研制出一套集成450 t轮轨式提廊机、TLC600运廊车、TLJ600架廊机和预应力智能张拉仪的管廊架设安装设备系统。廊上运廊工艺可避免修建运廊便道,减少土方开挖量;廊上架廊工艺可提高架设稳定性,满足管廊节段安装和回转吊装;采用机械设备协同作业可提高架设安装自动化水平。实践表明:该预制综合管廊施工工艺实现了长节段大吨位装配式综合管廊的安全架设,可保证预制管廊节段的吊装稳定性和安装精度,提高大吨位整体式装配综合管廊的建造效率。 展开更多

关键词 长节段大吨位综合管廊 预制拼装 施工工艺 施工装备 架设安装 预应力张拉

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综合管廊抗震分析研究进展综述 被引量：6

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作者 袁勇 朱力 +2 位作者 禹海涛 马华兵 李婷婷 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第11期1821-1831,共11页

针对目前城市综合管廊建设方兴未艾、抗震防灾需求日益凸显的现状,总结评述目前综合管廊抗震分析的研究进展。首先,归纳总结综合管廊结构的震害特点和关键影响因素,并在此基础上对国内外综合管廊抗震研究的发展历程和重要突破进行综述;... 针对目前城市综合管廊建设方兴未艾、抗震防灾需求日益凸显的现状,总结评述目前综合管廊抗震分析的研究进展。首先,归纳总结综合管廊结构的震害特点和关键影响因素,并在此基础上对国内外综合管廊抗震研究的发展历程和重要突破进行综述;然后,重点从影响综合管廊地震响应机制的关键要素出发,即从输入地震动特征、工程场地特性、管廊结构形式与构造特点3个方面对综合管廊抗震研究现状以及存在的不足之处进行综述;最后,对综合管廊减隔震研究现状进行讨论。研究表明:1)输入地震动特征会对综合管廊地震响应产生显著影响,对于浅埋结构还应关注地表Rayleigh波的作用;2)工程场地特性研究聚焦在饱和液化地层、断层破碎带等不利场地条件对综合管廊结构地震响应的影响机制方面;3)新型管廊结构形式和节点构造层出不穷,但目前的研究工作主要关注管廊结构自身的地震响应特征。建议后续研究重视综合管廊功能性对抗震安全性的需求,进一步加强“结构-功能”一体化抗震性能设计方法与指标体系的研究工作。 展开更多

关键词 综合管廊 地震响应 结构形式 不利场地 减隔震

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层状复合岩石变形破坏全过程接触面力学特征研究 被引量：4

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作者 许海亮 谭安福 +4 位作者 宋义敏 朱力 安栋 杜羽 高晗钧 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1683-1694,共12页

通过三点弯曲试验,利用CCD相机作为观测手段,采用数字散斑相关方法,对一种细砂岩组成的层状复合岩石试件进行试验研究,分析层状复合岩石变形破坏全过程接触面力学特征。结果表明:(1)随着荷载的施加,上下层试件表面的水平应变场呈现竖向... 通过三点弯曲试验,利用CCD相机作为观测手段,采用数字散斑相关方法,对一种细砂岩组成的层状复合岩石试件进行试验研究,分析层状复合岩石变形破坏全过程接触面力学特征。结果表明:(1)随着荷载的施加,上下层试件表面的水平应变场呈现竖向分布的拉压应变区交替出现的现象,这种现象在层间接触面附近尤为明显;(2)层间滑动位移整体呈波动状态分布,随着荷载的增加,层间滑动位移值逐步增大,最大滑移值为0.174mm;(3)接触面水平应力值受层间接触条件影响呈波动变化状态,层间竖向应力曲线呈V形分布;(4)加载过程中层间摩擦系数不断变化,在滑动初期阶段,摩擦系数从3.5降低至0.2,在稳定滑动阶段,摩擦系数则保持为0.15;(5)上下层面变形能密度曲线变化趋势基本相同,在荷载峰值时刻,接触面变形能密度达到最大值4.2 J/m^(3)。上述研究成果可为远程岩层界面DIC监测和岩层滑动研究取值提供有益的参考。 展开更多

关键词 层状复合岩石 三点弯曲试验 接触面 力学特征

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焊接工艺对钢管混凝土拱桥拱肋相贯节点残余应力的影响

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作者 傅一晟 刘永健 +3 位作者 姜磊 霰建平 李昊天 肖军 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第6期121-139,共19页

为研究焊接工艺对钢管混凝土拱桥拱肋相贯节点残余应力的影响,基于建立的热力顺序间接耦合的有限元分析方法,对拱肋相贯节点的焊接温度场和残余应力场进行数值模拟,结合文献试验结果验证了有限元分析方法的准确性。然后对湘渝高速双堡... 为研究焊接工艺对钢管混凝土拱桥拱肋相贯节点残余应力的影响,基于建立的热力顺序间接耦合的有限元分析方法,对拱肋相贯节点的焊接温度场和残余应力场进行数值模拟,结合文献试验结果验证了有限元分析方法的准确性。然后对湘渝高速双堡桥拱脚处拱肋相贯节点进行焊接温度场和残余应力场的数值模拟。在此基础上,通过参数分析研究对比了不同焊接热输入和焊接速度以及进行焊前预热和焊后热处理等不同焊接工艺对拱肋相贯节点不同位置的残余应力影响。结果表明:不同焊接热输入和焊接速度下拱肋相贯节点的焊接残余应力分布规律基本一致,变化规律表现为焊接残余应力与焊接热输入呈正相关关系,与焊接速度呈负相关关系;随着焊接热输入的减小和焊接速度的提高,拉压残余应力整体减小,拱肋相贯节点经过焊前预热150~200℃以后,残余应力的峰值应力总体降低4%以上,但焊前预热对残余应力分布基本没有影响,更高的焊前预热温度能更有效地降低残余应力的峰值应力;拱肋相贯节点经过550~650℃保温温度下保温4 h的焊后热处理以后,焊接残余应力总体降低幅度在40%以上,更高的保温温度能更有效地降低焊接残余应力;钢管混凝土拱桥拱肋相贯节点可通过减小焊接热输入和提高焊接速度的焊接工艺、焊前预热处理和焊后热处理来减小焊接残余应力。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢管混凝土拱桥 焊接残余应力 预热处理 焊后热处理

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基于DFTA-BN的架廊机液压驱动系统可靠性分析

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作者 侯润锋 王大江 +2 位作者 郭锐 王刚锋 杨军康 《机床与液压》 北大核心 2024年第22期248-255,共8页

架廊机是装配式综合管廊节段吊装及铺设的专用设备,为保障其液压驱动系统安全高效运行,研究了基于动态故障树分析-贝叶斯网络(DFTA-BN)的液压驱动系统可靠性分析方法。依据架廊机工作原理及液压系统,构建了T-S动态故障树模型,并映射为B... 架廊机是装配式综合管廊节段吊装及铺设的专用设备,为保障其液压驱动系统安全高效运行,研究了基于动态故障树分析-贝叶斯网络(DFTA-BN)的液压驱动系统可靠性分析方法。依据架廊机工作原理及液压系统,构建了T-S动态故障树模型,并映射为BN有向无环图。通过DFTA-BN对液压驱动系统进行双向推理,采用GeNIe后验概率推理出系统故障的关键致因链,对系统重要度及灵敏度进行分析,并验证了DFTA-BN模型的有效性。结果表明:在任务时间内,液压驱动系统在初始时间段发生故障的概率较大;关键致因链共有8条,其中,液压油故障、油缸密封件损坏、液压缸载荷不均、导轨润滑不良和液压阀组故障是系统风险因素;电机、液压泵、导轨和溢流阀是系统薄弱环节。 展开更多

关键词 架廊机 液压驱动系统 可靠性分析 动态故障树 贝叶斯网络

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基于改进遗传算法的架廊机主梁结构优化

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作者 霰建平 朱力 +3 位作者 魏福祥 金仓 胡玉龙 王刚锋 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第3期140-146,共7页

为了在保证架廊机强度、刚度和侧向屈曲稳定性等基础上,减小架廊机的自身质量,文中基于改进遗传算法对架廊机主梁结构进行了优化设计与力学性能分析。通过对架廊机主梁载荷工况分析,在ABAQUS软件平台上建立了主梁有限元模型,对优化前主... 为了在保证架廊机强度、刚度和侧向屈曲稳定性等基础上,减小架廊机的自身质量,文中基于改进遗传算法对架廊机主梁结构进行了优化设计与力学性能分析。通过对架廊机主梁载荷工况分析,在ABAQUS软件平台上建立了主梁有限元模型,对优化前主梁的强度和刚度进行了分析。在此基础上,以单节段主梁为研究对象,采用基于精英策略的改进遗传算法建立了主梁结构优化模型,通过MATLAB软件求解获得了优化后的主梁横截面几何参数。最后,建立了优化后主梁的有限元模型并进行受力分析。结果表明:通过结构优化设计实现了主梁自身质量减小11.5%,同时保证了主梁的强度和刚度等性能,满足架廊机的设计要求。 展开更多

关键词 架廊机 结构优化 力学分析 有限元分析 改进遗传算法

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大跨度预应力混凝土桥智能拆除技术现状与展望 被引量：14

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作者 刘永健 唐志伟 +3 位作者 肖军 刘江 龚勃旭 王壮 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2022年第4期1-23,共23页

为实现大跨度预应力混凝土桥拆除的安全可控,通过分析桥梁拆除的特点及存在的技术问题,明确了基于数字孪生体技术的桥梁智能拆除的概念,厘清了桥梁智能拆除技术的发展阶段,展望了基于数字孪生体技术的桥梁智能拆除应用前景,综述了数字... 为实现大跨度预应力混凝土桥拆除的安全可控,通过分析桥梁拆除的特点及存在的技术问题,明确了基于数字孪生体技术的桥梁智能拆除的概念,厘清了桥梁智能拆除技术的发展阶段,展望了基于数字孪生体技术的桥梁智能拆除应用前景,综述了数字孪生体技术在桥梁工程中的研究现状;结合某大桥拆除工程案例,对数字孪生体技术进行探索应用,不断提高桥梁拆除过程内力状态预测和控制精度,避免再利用构件二次损伤。研究结果表明:大跨度预应力混凝土桥拆除具有恒载内力状态不确定和施工状态不可控的特点,拆除时的结构力学行为是一个瞬间释放的过程,当主梁恒载负弯矩无法匹配预应力提供的正弯矩时,墩梁结合处梁段存在底板拉裂和顶板压溃的风险;服役桥梁在荷载和环境长期耦合作用下结构性能不断劣化,由于养护不到位导致桥梁过早进入病害高发期,迫切需要通过养护加固提升结构性能,但是“过度医疗”的桥梁结构在经过长期运营后结构性能劣化速率会不断加快,将大大缩短桥梁的使用寿命,因此在最佳的养护时机采取合适的养护措施可以有效延长桥梁使用寿命;然而,一系列维修加固措施又会使得桥梁结构状态精准评估和预测愈发困难;桥梁智能拆除是借助新一代信息技术,实时掌握桥梁拆除全过程的真实受力状态,通过数据驱动虚拟桥梁在拆除过程中进行自感知、自演化、自学习、自评估、自决策和自执行,逐步实现人机协同拆除、自动化智能拆除的施工创新模式;借助三维激光扫描仪和全站仪对桥梁结构进行数字重构,精准掌握桥梁恒载分布状况及拆除梁段吊重,通过状态反演的方法对拆除前外观病害和拆除中结构响应进行状态验证和模型修正,明确病害成因及演化规律,掌握结构恒载内力状态,动态调整监控阈值逐步逼近桥梁真实应力状态,从而预先识别风险工况并采取积极高效的安全控制措施,实现桥梁拆除过程的精准预测和控制;对桥梁拆除后再利用构件进行精确测量、有损检测、耐久性试验和长期性能实时监测,有助于提高数字化检测技术的测量精度和效率,推动桥梁结构长期性能演化规律研究;基于数字孪生体技术的桥梁智能拆除研究方向应重点关注桥梁损伤构件无损检测技术及定量分析方法、桥梁结构病害和长期性能演化规律、既有损伤的桥梁结构精细化模拟仿真技术、基于物联网技术的桥梁智能监测系统、基于数据驱动的智能拆除机器人自动化施工技术和桥梁全生命周期内数字模型构建、使用、维护、管理体系。 展开更多

关键词 大跨度预应力混凝土桥 智能拆除 全生命周期 状态评估 数字孪生体 新一代信息技术

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混合滤料的润湿性及其过滤处理含油废水性能 被引量：3

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作者 满世德 祁军业 +1 位作者 车应龙 未碧贵 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2105-2111,共7页

为了探究两种润湿性相反的特殊润湿性滤料的耦合作用,将超疏水超亲油石英砂滤料和超亲水水下超疏油石英砂滤料均匀混合,研究了混合滤料的润湿性以及过滤除油性能.结果表明,两种滤料混合组成的固体表面润湿性不满足每种滤料润湿性的加权... 为了探究两种润湿性相反的特殊润湿性滤料的耦合作用,将超疏水超亲油石英砂滤料和超亲水水下超疏油石英砂滤料均匀混合,研究了混合滤料的润湿性以及过滤除油性能.结果表明,两种滤料混合组成的固体表面润湿性不满足每种滤料润湿性的加权平均关系,更符合二次曲线关系,决定系数高达0.9992;交替润湿性对过滤除油效率具有耦合增强作用.混合滤料的疏水亲油性越强,其除油效率、归一化附着效率和渗透系数都越大,反之亦然.滤料粒径越小,归一化附着效率的变化斜率越大,而滤速和床深对归一化附着效率的变化斜率影响不明显.滤料的疏水性具有增阻的效应,流速的增加有助于增大滤层的渗透系数.以上研究成果可为特殊润湿性混合滤料过滤处理含油废水提供研究思路和参考. 展开更多

关键词 过滤 含油废水 润湿性 渗透系数 石英砂滤料 超疏水 超亲水

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阳宝山特大桥主缆锚固系统施工关键技术 被引量：8

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作者 郭瑞 刘新华 施昊 《世界桥梁》 北大核心 2022年第4期41-46,共6页

阳宝山特大桥主桥为主跨650 m的钢桁梁悬索桥,采用空中纺线(AS)法架设主缆。主缆索股锚固系统由拉杆锚靴+预应力锚固结构组成。预应力锚固结构管道密集,应用BIM辅助设计定位支架,确定定位支架与管道位置;针对拉杆紧固螺母在连接锚垫板... 阳宝山特大桥主桥为主跨650 m的钢桁梁悬索桥,采用空中纺线(AS)法架设主缆。主缆索股锚固系统由拉杆锚靴+预应力锚固结构组成。预应力锚固结构管道密集,应用BIM辅助设计定位支架,确定定位支架与管道位置;针对拉杆紧固螺母在连接锚垫板背面安装空间受限、拉杆无法后安装情况,采用拉杆与连接锚垫板、紧固螺母提前组合就位同时安装的方式;采用钢琴线一端穿过锚靴中心孔,通过磁性钩固定于锚垫板中心,另一端穿过设置于散索鞍槽内仿索股木块楔形槽口(即对应锚固索股的中心),利用紧线器将钢琴线张紧锚固,调整锚靴中心线与钢琴线中心线重合,并采用定位器将锚靴固定,实现了锚靴定位安装。工程实践表明,通过应用上述各项技术措施,该桥主缆索股锚固系统的安装精度满足要求。 展开更多

关键词 悬索桥 索股锚固系统 拉杆 锚靴 预应力锚固结构 定位支架 钢琴线 施工技术

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基于改进PSO模糊PID的管廊吊具同步控制 被引量：3

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作者 王刚锋 杨军康 +2 位作者 侯润锋 张超 张程浩 《液压与气动》 北大核心 2023年第12期115-123,共9页

装配式综合管廊的截面尺寸大、吨位重,且质心与形心不重合,管廊吊装时易出现偏载现象。为保证管廊节段吊装的安全性和稳定性,提高吊具液压缸组的同步控制精度,研究了相邻交叉耦合与改进PSO模糊PID相结合的同步控制策略。根据吊具结构及... 装配式综合管廊的截面尺寸大、吨位重,且质心与形心不重合,管廊吊装时易出现偏载现象。为保证管廊节段吊装的安全性和稳定性,提高吊具液压缸组的同步控制精度,研究了相邻交叉耦合与改进PSO模糊PID相结合的同步控制策略。根据吊具结构及液压系统,搭建了阀控非对称缸数学模型。通过在线性递减权重中引入混动因子对粒子群算法进行改进,采用改进PSO对量化因子和比例因子进行更新迭代,实现了模糊PID参数的优化。对吊具4个液压缸进行同步控制仿真,并与试验数据对比。结果表明:相较于传统PID和模糊PID,在改进PSO模糊PID控制下,管廊吊具系统运行稳定,响应速度更快;工程试验的液压缸组最大同步误差为2.43 mm,吊装最大倾角为-0.51°,验证了同步控制策略的有效性。 展开更多

关键词 综合管廊吊具 液压缸 同步控制 模糊PID 改进粒子群

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