前言:我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)總體設(shè)計論文文章,供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā),助您在寫作的道路上更上一層樓。
制造業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè),在整個國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的地位,它是我國比較優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),是勞動密集及智力密集型產(chǎn)業(yè)。而制造業(yè)的主體和基礎(chǔ)是機床行業(yè);2002年中國機床一躍成為世界最大的消費國和全球最大的機床進口國。同時加入WTO以后,全球經(jīng)濟貿(mào)易的一體化,這對我國制造業(yè)的要求不斷提高,各種技術(shù)壁壘已經(jīng)阻礙了我國機床行業(yè)走向國際化。如何刷新今天的被動局面,積極的應對挑戰(zhàn)、抓住機遇、贏得發(fā)展的契機,成為機床行業(yè)普遍面臨的問題。在國外,機床改造已有較長的歷史,在美國已有50多年的歷史。由于各國的政治、經(jīng)濟、科學技術(shù)的差異,機床的種類、性能、結(jié)構(gòu)的繁雜多樣,使機床的改造內(nèi)涵更加豐富多彩,出現(xiàn)了機床的翻修、改進、改裝、改造、再生、再造。機床改造在汽車、機床、內(nèi)燃機、航空等行業(yè)廣泛應用,并批量投入生產(chǎn)。
一般認為:機床改造就是:利用最新的控制裝置和進給系統(tǒng)使舊機床獲得新生再造是一種較高的設(shè)備改造形式,國外稱這種工程技術(shù)是把老設(shè)備“重新回到圖板,以進行再設(shè)計,再制造,再鑒定的工作過程。通過全面改造設(shè)備主體結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng),引入最新技術(shù),使機床達到現(xiàn)代化設(shè)計的新機床的水平,以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)率、精度、環(huán)靜和技術(shù)標準。鑒于機床改造工藝技術(shù)水平要求較高。一般工廠用戶自行改造。往往難于達到技術(shù)性能和經(jīng)濟效益。
現(xiàn)代制造業(yè)的優(yōu)化,除了信息化以外,還包括加工順序的工藝優(yōu)化、加工參數(shù)、切削刀具、熱處理金屬成型的優(yōu)化設(shè)計制造,從而實現(xiàn)降低成本、高效益的運作,達到高標準、高規(guī)范的要求。
設(shè)計課題涉及到課題的分析、資料的查詢、資料摘錄,整理收集的資料。然后深入鹽城市機床廠生產(chǎn)一線向使用者、設(shè)計者學習,從而了解所設(shè)計的產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)效率、特殊用途、設(shè)計理念、以及產(chǎn)品的市場競爭力。具體的了解機床的外形、主軸箱的大致結(jié)構(gòu),并記錄了如何有所改進,最后確定設(shè)計的方案。以及箱體的結(jié)構(gòu)圖,并進行相關(guān)零件的選型計算。此種機床的構(gòu)造設(shè)計要求我們具備相當強的實踐知識和經(jīng)濟意識因此考慮到:動力裝置、電機的選用,優(yōu)化的配置企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有各種資源,真正做到資源最小化,提高產(chǎn)品精度,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益最大化的要求,更好的服務于生產(chǎn)和經(jīng)濟建設(shè)。
本課題就是從培養(yǎng)我們的工程實踐意識、經(jīng)濟意識,樹立正確的生產(chǎn)觀出發(fā),并結(jié)合機床廠的多年實踐總結(jié),該課題的設(shè)計由本本人單獨完成,設(shè)計任務由指導老師作了明確指配:由于我負責該立式組合機床的總體設(shè)計和組合鉆床主軸箱設(shè)計,故本人的設(shè)計說明書包括立式組合機床的總體設(shè)計和組合鉆床主軸箱設(shè)計,附件有生產(chǎn)率計算卡、圖的詳細說明。
1立式組合鉆床總體設(shè)計概述
1.1零件加工工序圖
加工工序圖是根據(jù)選定的工藝方案,表示一臺機床上或一條自動生產(chǎn)線上完成的工藝內(nèi)容。包括加工部件的尺寸精度、技術(shù)要求、加工時的定位基準、夾緊部位以及被加工零件的材料、硬度和在機床上加工前毛坯的情況。
本工序的加工內(nèi)容是鉆口面Φ14孔,要求在立式鉆床上加工,以底面兩銷孔(上箱體為頂面)為定位基準,夾緊點位于第三軸孔和對側(cè)的第二、四軸孔上。
在一個箱體上,因為有兩個孔是不對稱的,為了提高生產(chǎn)效率,縮短輔助時間,減少設(shè)備,用一臺組合機床來加工上、下箱體。在主軸箱上把所有軸孔都排成對稱的,在加工時,把不應有的鉆頭取下就可以加工上下箱體,則該立式組合機床有16根主軸。
該加工孔的直徑為Φ18mm,表面粗糙度,孔深分別為110mm、50mm、25mm。定位時以底面和兩銷孔為定位基準是合理的,這樣定位精度高,易于保證各軸孔間的位置精度,故這種在立式組合鉆床上采用“一面兩銷”的定位方法加工精度是較高的。
1.2零件加工示意圖
加工示意圖反映了機床的加工過程和加工方法,并決定了浮動夾頭或接桿的尺寸、刀具的種類和數(shù)量,刀具的長度和加工尺寸、主軸、刀具與工件間的關(guān)系尺寸等。合理的選擇切削用量、并決定動力頭的工作循環(huán)時間也是調(diào)整機床和刀具的依據(jù)。
1.2.1鉆頭的選擇
加工時選用麻花鉆由《量具、刀具標準》P290-JB781-65查得:
①鉆110mm深的孔,用錐柄長麻花鉆
d=18mm,柄部形式:BL=320mmL0=215mm
錐柄尺寸莫氏圓錐2號,L2=90.5mmd1=17.2mm
②由P282-JB780-65查得
鉆50mm深的孔和25深的孔,用錐柄麻花鉆
d=18mm柄部形式BL=320mmL0=215mm
錐柄尺寸莫氏圓錐2號,L2=90.5mmd1=17.2mm
1.2.2導向選擇:
①由[I]P223表3-4和3-3及[Ⅱ]P63選擇選擇導向長度L1=45mm的固定式導套。
②導套配合的選擇查[I]表3-5可知:
d用Db新標準為G7
D用D/db,新標準為H7/g6
D1用D/ga,新標準為H7/n6
(導套)
1.2.3主軸的選擇
切削扭矩為1424.86Kg.mm
由[I]表5-10查得
d=B=7.5=25.22mm
按標準系列取主軸軸徑為30mm
由[I]表可查得
主軸外伸長度L=115-15=100mm
D/d1=50/36
按桿莫氏圓錐號2號
(主軸)
1.2.4接桿的選擇
選用B型(A型為加強型接桿)11號接桿
(連接桿)
1.3動力部件的選擇
1.3.1動力部件的功率選擇
動力部件的功率選擇是根據(jù)所選的切削用量計算出切削功率及進給功率之需要,并考慮提高切削用量的可能性(一般提高20%)選擇相應的動力部件。
切削用量為
V=13米/分n=230轉(zhuǎn)/分f=0.16毫米/轉(zhuǎn)
刀具耐用度驗算
T=(
=181971.027分=3032.85小時
一天按工作15小時計算,刀具耐用度為202.19天,則切削用量選擇合理。
切削功率由計算得:N=14×0.3733=5.227(KW)
取η=0.8則
N動>=6.53(KW)
6.53+(6.53×30%)=8.49(KW)
故選用10KW的電動機。
1.3.2主軸箱最大輪廓尺寸的選擇
根據(jù)工件外輪廓尺寸和結(jié)構(gòu)需要,選用1000×630×340mm的標準主軸箱,由于結(jié)構(gòu)的需要在1000方向上再加四個導桿座,導桿座內(nèi)徑為Φ100mm,這樣用來支承導桿的外形尺寸成為1200mm,外廓尺寸就成為1200×630×340mm。
D=36mmD1=30mmB型D2=50mmL1=110mmL2=30mm
莫氏錐度號為2號,L1選擇由具體情況而定
1.3.3主軸箱鉆模板工件等相互之間位置及尺寸
導向長為45mm,鉆模板厚為35mm,加工終了位置時鉆模板與工件相距10mm,切出長度為12mm,導向套與主軸箱間間距為30mm,采用活動方式鉆模板。(如下圖)
1.3.4動力循環(huán)的選擇
動力頭的工作循環(huán)包括:快進、行進、工作進給和快退等動作。
本機床采用“工進—快退”的循環(huán),這是由機床總聯(lián)系尺寸圖確定后又重新修改的結(jié)果。
1.4機床聯(lián)系尺寸圖
1.4.1機床裝料高度的確定
考慮到通用部件尺寸的限制和操作方便,裝料高度可在850~1060mm之間選取,具體到本設(shè)計中取裝料高度1000mm。
1.4.2夾具輪廓尺寸的確定
裝卸工件是在機床外面完成的,夾具在裝卸工件時可拉進拉出。由于結(jié)構(gòu)限制,夾具與滑臺做成一個整體是特制滑臺。參考63滑臺制造而成,導軌部分局部尺寸不變,最大外輪廓尺寸為1200×950×500mm。
1.4.3中間底座尺寸的確定
中間底座支撐著夾具體,按需要取長為1700mm.寬和高取坐標準值分別為1000mm和560mm。
1.4.4主軸箱各尺寸的確定
前面已經(jīng)確定了其外形輪廓尺寸,根據(jù)[I]確定后蓋為90mm,前蓋為70mm(考慮作油池用)主軸箱體為180mm。
1.4.5滑臺的選擇
滑臺的選用應根據(jù)工件的外輪廓尺寸和進給抗力,工作循環(huán)來確定。
進給抗力:
ΕP=300.5×14=4207(Kg)
由一部組合機床通用機床部件設(shè)計組所編寫的指導教材直接查得用HY63B型滑臺。行程為630mm,最大進給抗力為6300Kg,快進行程速度為4.2米/分。
1.4.6動力箱的選擇
由[Ⅱ]可查得,選用TD63AⅡ型動力箱,電機型號為JO2-61-6。功率為10KW,驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速為48.5rpm。
1.4.7其它配套部件的選擇
由一部組合機床設(shè)計小組所編指導資料查得與HY63BⅡ型滑臺配套的其它部件為:
立柱:型號CL63A
立柱底座:型號CD63
由以上資料即可作出機床總體設(shè)計的“三圖一卡”具體見圖紙和該說明書的附錄部分。
附件清單
序號內(nèi)容備注
1組合鉆床聯(lián)系尺寸圖B9912027-ZZC-80TA0一張(手工圖)
2組合鉆床主軸箱裝配圖B9912027-ZZCZZX-80TA0一張
3減速器箱體加工工序圖B9912027-JGGX-80TA1一張
4減速器箱體加工示意圖B9912027-JGSY-80TA1一張
5齒輪B9912027-ZZCZZX-80T-01A3一張
6齒輪套B9912027-ZZCZZX-80T-02A3一張
7導套B9912027-ZZCZZX-80T-03A3一張
8電機齒輪B9912027-ZZCZZX-80T-04A3一張
9蓋B9912027-ZZCZZX-80T-05A3一張
10鍵套B9912027-ZZCZZX-80T-06A3一張
11手柄軸B9912027-ZZCZZX-80T-07A3一張
12套筒B9912027-ZZCZZX-80T-08A3一張
13油杯B9912027-ZZCZZX-80T-09A3一張
14葉片油泵B9912027-ZZCZZX-80T-10A3一張
15傳動軸B9912027-ZZCZZX-80T-11A3一張
16軸B9912027-ZZCZZX-80T-12A3一張
17軸承蓋B9912027-ZZCZZX-80T-13A3一張
18軸承透蓋B9912027-ZZCZZX-80T-14A3一張
19生產(chǎn)率計算卡一份
目錄
0引言1
1立式組合鉆床總體設(shè)計概述3
1.1零件加工工序圖3
1.2零件加工示意圖3
1.2.1鉆頭的選擇3
1.2.2導向選擇:4
1.2.3主軸的選擇4
1.2.4接桿的選擇5
1.3動力部件的選擇5
1.3.1動力部件的功率選擇5
1.3.2主軸箱最大輪廓尺寸的選擇6
1.3.3主軸箱鉆模板工件等相互之間位置及尺寸6
1.3.4動力循環(huán)的選擇7
1.4機床聯(lián)系尺寸圖7
1.4.1機床裝料高度的確定7
1.4.2夾具輪廓尺寸的確定7
1.4.3中間底座尺寸的確定7
1.4.4主軸箱各尺寸的確定7
1.4.5滑臺的選擇7
1.4.6動力箱的選擇8
1.4.7其它配套部件的選擇8
2組合鉆床主軸箱的設(shè)計8
2.1繪制主軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖8
2.2主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇及動力計算11
2.2.1主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇11
2.2.2主軸直徑和齒輪模數(shù)的初步確定12
2.2.3主軸箱動力計算12
2.3傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算14
2.3.2主軸箱的和手柄設(shè)置17
2.3.3傳動軸直徑的確定:17
2.4主軸箱坐標系計算18
2.5主軸箱上變位齒輪系數(shù)的計算24
2.6繪制坐標檢查圖26
2.7主軸箱中軸的校核計算26
2.8齒輪強度的校核計算28
2.9其它31
2.9.1主軸箱中軸的支承軸承的類型選擇31
2.9.2軸上零件的固定與防松31
2.9.3主軸箱體及其附件的選擇設(shè)計32
2.9.4油的選擇、密封件的選擇32
2.9.5主軸箱的安裝定位33
結(jié)束語34
致謝35
以往的研究中,自我的一致性和自我的積極性得到了充分的考察,大量研究關(guān)注了人們面對自我威脅時的自我防御機制,以及各種提高自我一致性、積極性的行為。最近研究者們開始注意到過分關(guān)注自我積極性可能帶來負面的效果,并試圖提出“淡化自我”、“安靜的自我”等概念,認為較少自我卷入可能在許多情況下有利于自我管理的效率。但是自我一致性的反面—自我矛盾性—尚未受到充分的理論考察,同時也缺少系統(tǒng)的實證探索。針對這一不足,我們試圖提出一個新的自我矛盾性理論,整合人們不同的自我一致性與面對矛盾時的動機反應之間的關(guān)系。本研究主要試圖探討以下幾個問題。
首先,從自我矛盾性的理論出發(fā),探索并驗證自我矛盾性的概念結(jié)構(gòu),發(fā)展出合適的自我矛盾性測量問卷。在此基礎(chǔ)上,考察自我矛盾性是否確實存在積極的作用。由于研究的階段和當前條件的限制,主要從個體內(nèi)和個體間兩個層面分別檢驗自我矛盾性是否對個人存在積極的作用。
其次,結(jié)合自我矛盾性和矛盾尋求兩個核心概念,探討兩者之間的動態(tài)關(guān)系。即檢驗自我矛盾性理論中的核心假設(shè):個體在高自我矛盾時會回避自我矛盾,而在穩(wěn)定的低自我矛盾時會主動尋求自我矛盾。
本研究的意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(t)理論意義方面,首先,本研究在以往研究的基礎(chǔ)上提出了自我矛盾性的理論,完整全面地闡釋了個體自我一致性場盾性的作用機制,解釋了個體自我矛盾性的來源、存在原因以及對個體的影響,并通過實驗考察了個體主動尋求自我矛盾的前提與條件,彌補了以往自我理論中僅單方面考察個體追求、維持自我一致性的不足。
其次,本研究提出的理論以及相關(guān)的實證研究豐富了人們對傳統(tǒng)意義上的“自我”的認識,強調(diào)了從個體內(nèi)、個體間以及個人與群體關(guān)系的角度對自我“功能”的價值進行考察。以往大量研究中,研究者僅關(guān)注揭示自我的作用機制,并未考察這些機制對個人的影響是積極有益的,還是消極有害的。本研究的思路與目前“安靜自我”的研究取向保持一致,從理論上和實證上表明自我一致性除了對個人保持身份認同存在積極意義外,過分地追求自我一致性、否認或壓制自我矛盾性會帶來消極的后果。
(2)實踐意義方面,本研究中提出的理論和實證研究結(jié)果可以在以下幾個方面得到實踐應用。首先,通過認識到自我矛盾性的意義,心理健康教育中可以根據(jù)自我矛盾性的原理強調(diào)個體對自我的不斷探索,而非試圖尋求、維持一個高度自我一致的自我。其次,意識到自我矛盾性的原理,保持適度的自我懷疑和自我關(guān)懷,有助于個體避免因自我防御策略所帶來的認知偏差,如本研究中考察的“歷史終結(jié)錯覺”。最后,自我矛盾性對他人印象的影響有助于人們在印象管理時注意避免高度自我一致的形象,以改善自己在他人眼中的形象.
2 研究設(shè)計
本研究主要圍繞“自我矛盾性”和“矛盾尋求”兩個核心概念,從自我矛盾性的概念與維度結(jié)構(gòu)、自我矛盾性的積極意義及其與矛盾尋求之間的關(guān)系三個大方向進行研究(主要研究設(shè)計見圖3).
研究設(shè)計主要包括三大部分。第一部分包括研究一,主要內(nèi)容是編制自我矛盾性問卷,確定問卷的維度。第二部分對應研究二,主要從個體內(nèi)和個體間兩個角度探討自我矛盾性的積極意義。研究2a考察自我矛盾性對于個體“歷史終結(jié)錯覺”的緩解作用,研究2b考察觀察者對不同自我矛盾性個體的態(tài)度和評價。第三部分包括研究三和研究四,內(nèi)容包括編制矛盾尋求問卷,并采用問卷研究和實驗研究的方式考察自我矛盾性與矛盾尋求之間的關(guān)系。其中,研究3a編制矛盾尋求問卷,驗證其信效度。研究3b采用橫斷設(shè)計,通過問卷的方式初步考察自我矛盾性與矛盾尋求之間的關(guān)聯(lián).研究4a通過實驗室實驗的方式首次驗證自我矛盾性對個體矛盾尋求行為的影響,}司時考察自我領(lǐng)域的可變性是否起到調(diào)節(jié)作用。在研究4a的基礎(chǔ)上,研究4b考察自我矛盾性作用的機制,檢驗個體矛盾尋求動機的中介作用;同時,考察自我領(lǐng)域的可變性是否起到調(diào)節(jié)作用。最后,研究4(考察自我矛盾性的一個邊界條件,具體檢驗被試自身的自我矛盾性是否影響實驗操作的效果。
研究的基本假設(shè)如下:自我矛盾性包含三個維度,分別對應自我概念內(nèi)部的矛盾、自我概念與反饋信息之間的矛盾以及自我改變;相對于自我概念較低的個體,中等、高自我矛盾的個體更不容易受“歷史終結(jié)錯覺”的影響;面對自我矛盾性程度不同的對象,人們對中等程度的自我矛盾性的個體態(tài)度更積極;矛盾尋求是一個單維度的動機變量;低自我矛盾的個體更愿意尋求矛盾信息,更可能參與可能帶來矛盾信息的行為。
3 主要研究內(nèi)容及框架
關(guān)鍵詞:懸索橋總體設(shè)計
懸索橋適用于大跨度的橋梁結(jié)構(gòu)。橋面是由鋼纜和吊索來承受,作為橋面主要結(jié)構(gòu)物的加勁梁的跨度相當于吊索的間距.成為一個小跨度的彈性支承連續(xù)梁,所以主跨的大小與加勁梁剛度沒有很直接的關(guān)系。而作為承受橋面的關(guān)鍵構(gòu)件的銅纜是由塔支承著并由強大的錨碇錨固著,只有塔和錨碇的穩(wěn)定才能使鋼纜來承受橋面上的各種荷載。因此,懸索橋在適合的地形、水文和地質(zhì)條件下都可以建造,只是造價比較高。往往適用于其他橋型難以適用的特大跨徑橋梁。以目前來說,當主跨超過700m的橋,幾乎都是懸索橋(已建成的其他
橋型只有斜拉橋,主跨為890m的多多羅橋和856m的諾曼底橋)。而小于700mm的跨徑中,懸索橋和斜拉橋還是有很大的競爭力,有好的地質(zhì)條件,錨往比較容易建造,如汕頭海灣橋和鵝公巖長江大橋;有時有特殊要求,如廈門海滄橋和日本東京灣的彩虹橋.航空的限高和航運要求的通航凈空,迫使他們選用懸索橋,因為懸索橋的塔高是斜拉橋的1/2;在施工過程中,懸索橋始終在一個靜定穩(wěn)定結(jié)構(gòu)狀態(tài)下,容易控制,風險小,也使一些人偏愛懸索橋的原因。表1列出40余座世界大跨度懸索橋的主要尺寸。
橋梁總體設(shè)計是一個很復雜的問題,首先要適應地形、水文、地質(zhì)等自然條件的限制,也要符合橋面交通和通航的使用要求。本文主要以50年代以后建的懸索橋進行分析,因為它們充分吸取Tacoma大橋被風吹毀的教訓,以下討論的參數(shù)僅僅是一般情況的參考值,對于有特殊條件和特殊要求不必苛求。
一、跨度比
跨度比是指邊孔跨度與主孔跨度的比值。其中對單跨懸索橋而言邊孔跨度可視為主塔至錨碇散索鞍處的距離.跨度比受具體橋位處的地形與地質(zhì)條件制約,每座橋都不同。如三跨懸索橋的跨度比就比單跨懸索橋的大一些,這是為了減少邊孔的水中墩并減少主孔跨徑。
由以上兩表看來,三跨懸索橋跨度比一般在0.25~0.4之間,但世界上最大的懸索橋--明石海峽大橋在0.51。單跨懸索橋跨度比一般在0.2~0.3之間。為了使在恒載條件下,主纜在塔兩側(cè)的水平力相等,要求主纜與塔兩側(cè)的傾角相等,單跨的懸索橋的邊跨主纜是直拉式,因此,一般情況單跨的邊主跨比應該比三跨懸索橋小,單跨的邊跨跨徑與散索鞍位置還有很大的關(guān)系。
從結(jié)構(gòu)特性方面來考慮,假設(shè)主孔的跨度以及垂跨比等皆為定值,在用鋼塔時懸索橋單位橋長所需的鋼材重量隨跨度比減小而增大;當用鋼筋混凝土塔時,跨度比減少增加的延米用鋼量很小,當跨度比由0.5~0.3時,增加用鋼量約5%,跨度越大時,增加鋼用量的百分比越小。
二、垂跨比
懸索橋的垂跨比是指主纜在主孔內(nèi)的垂度和主孔跨度的比值,垂跨比的大小對主纜中的拉力有很大的影響,因此它在較大程度上影響著主纜的用鋼量、結(jié)構(gòu)整體剛度、主孔豎向和橫向的撓度。垂跨比與主纜中的拉力和塔承受的壓力呈反比。垂跨比與塔的高度也有直接影響,它們呈正比關(guān)系。垂跨比越大,懸索橋豎向撓度和橫向撓度都加大。一般都在1/10~1/11之間,鐵路橋更小一些。
懸索橋的主纜垂跨比除了對結(jié)構(gòu)整體剛度有影響以外,它對結(jié)構(gòu)振動特性也有一定的影響。懸索橋的豎向彎曲固有頻率ωb將隨垂跨比的加大而減低;懸索橋的扭轉(zhuǎn)固有頻率;將隨垂跨比的加大而增高;懸索橋扭轉(zhuǎn)與堅彎固有頻率比也將隨垂跨比的加大而有顯著的增大;懸索橋的極慣距<。>將隨垂跨比的加大而減小。
三、寬跨比
寬跨比是指橋梁上部結(jié)構(gòu)的梁度(或主纜中心距)與主孔跨度的比值,對于一般橋型的中小跨度而言,可控制在大于1/30左右,有足夠的橫向剛度。由于橋梁寬度一般由交通要求確定的,對于特大跨度橋梁就很難保證這個要求了。在統(tǒng)計的懸索橋資料中1000m以上跨徑的寬跨比都小于1/30,甚至達1/60,雖然有些橋梁為了增加抗風穩(wěn)定性,在風嘴外側(cè)再增加挑板或在中央分隔加寬并透風。從表面上來看是加了梁寬,但實際是改善氣流條件,增加抗風穩(wěn)定性而不是為了增加橫向剛度的。
四、加勁梁的高寬比與高跨比
加勁梁的梁高和梁寬之比與梁高與主孔跨度之比是密切相關(guān)的兩個指標,由于加勁梁的受力狀態(tài)是多跨彈性支承連續(xù)梁,看來梁高和主孔跨徑不是那么密切,但是從風動穩(wěn)定性來看,還要考慮加勁梁要有足夠的抗扭剛度,以抵抗渦激共振的發(fā)生。
加勁梁常有桁架式和箱梁式。80年代以前建成的懸索橋以抗架梁為主,它對布置雙層橋面的適應性較好,有的下層是鐵路,加勁梁的梁高在7.5~14m,高跨比為1/180~1/70。(詳見表1)在過去不需要雙層交通時,也有用箱梁和板梁斷面。特別是Tacoma橋由于采用版梁斷面,流線型很差,在不大的風速下被風吹得扭曲失穩(wěn)而破壞。1966年塞文橋首次采用了箱梁為加勁梁,80年代,英國亨伯橋成功地建成,以后單層橋面的加勁梁多數(shù)采用箱梁。加勁梁高一般在2.5~4.5m,箱形梁的高跨比大體在1/400~1/300,為了有比較好的流線型,加勁梁的高寬比一般在1/7~1/11(詳見表1)。但是81年建成的亨伯橋和1997年建成的瑞典高海岸橋橋?qū)挾紴?2m,梁高達4.5~4m。
實際上高寬比和高跨比是存在一定的矛盾的。在橋面寬度確定以后,梁高小一些,斷面的流線型可以好一些,有利于風動穩(wěn)定,但高度太小會導致加勁梁的抗扭剛度削弱太多,容易導致渦振和抖振的發(fā)生產(chǎn)生結(jié)構(gòu)疲勞,人感不適及行車不安全。為此還要控制高跨比。在設(shè)計中初選加勁梁斷面方案后,對于特大橋應做風洞的節(jié)段模型試驗,修改斷面、測定各種參數(shù)進行抗風驗算和各類風振分析。特別要注意風向帶有一定攻角時,加勁梁斷面的流線型"鈍化",風動穩(wěn)定性要差一些。對于特大跨度的橋或高風速地區(qū)的橋梁,采用如同墨西拿海峽大橋方案,做成左右兩個能適應風流線型的橋面系,利用寬的中央分隔帶透風解決風動穩(wěn)定。
五、加勁染的支承體系