大型橋梁建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)

第一篇 大跨徑寬橋面結(jié)合梁斜拉橋設(shè)計施工關(guān)鍵技術(shù)

第一章 概述

第二章 索塔及索梁的錨固設(shè)計與試驗

第一節(jié)索塔錨固區(qū)的設(shè)計與試驗

第二節(jié)索梁錨固結(jié)構(gòu)的靜力與疲勞模型試驗

第三節(jié)焊縫試件試驗

第三章 鋼—混凝土組合橋面的受力性能

第一節(jié)鋼一混凝土組合效應(yīng)

第二節(jié)梁段應(yīng)力與橋面板有效寬度

第三節(jié)鋼梁局部穩(wěn)定

第四節(jié)結(jié)合梁及橋面系長期受力性能試驗

第五節(jié)不同翼板形式結(jié)合梁受力性能試驗

第六節(jié)梁段模型試驗

第四章 結(jié)合梁斜拉橋施工關(guān)鍵技術(shù)

第一節(jié) 預(yù)制C60混凝土和現(xiàn)澆膨脹混凝土工地結(jié)合的試驗

第二節(jié)錨拉板和周圍混凝土的隔離和防水

第三節(jié)斜拉索風(fēng)雨振動控制技術(shù)

第二篇懸索橋主纜溫度場效應(yīng)

第一章 概述

第二章 主纜模型熱物性參數(shù)試驗

第一節(jié)測試基本理論

第二節(jié)主纜模型制作及測試系統(tǒng)設(shè)計

第三節(jié)試驗結(jié)果與分析

第三章主纜溫度場計算方法

第一節(jié)主纜模型室外環(huán)境下的溫度場測試

第二節(jié)復(fù)雜環(huán)境下主纜傳熱數(shù)學(xué)模型

第三節(jié)主纜模型溫度場計算實例及驗證

第四節(jié)主纜溫度場簡化計算方法

第四章 山區(qū)環(huán)境下懸索橋主纜溫度場效應(yīng)

第一節(jié)山區(qū)環(huán)境的氣候特點

第二節(jié)溫度作用下主纜結(jié)構(gòu)的次應(yīng)力

第五章魚嘴長江大橋施工階段主纜溫度場測試

第一節(jié)現(xiàn)場測試技術(shù)及設(shè)備

第二節(jié)索股架設(shè)階段基準(zhǔn)索溫度場測試

第三節(jié)不同施工階段主纜表面溫度場測試2100433B

《大型橋梁建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)》可供交通行業(yè)的科研人員、管理人員、工程技術(shù)人員等學(xué)習(xí)和參考。

在鉆井過程中,如何使鉆頭沿預(yù)置軌道鉆進并保持井眼的穩(wěn)定,如何優(yōu)選鉆頭和鉆井參數(shù)以提高機械鉆速,如何實現(xiàn)鉆井自動化與智能化以減少鉆進間斷、提高鉆井質(zhì)量和效率,如何有效地保護儲層以提高勘探開發(fā)效益,等等,這些都是鉆井的關(guān)鍵技術(shù)或?qū)W術(shù)難題。

高速切削關(guān)鍵技術(shù)高速切削機床

高速切削要獲得良好的應(yīng)用效果，必須將高性能的高速切削機床、與工件材料相適應(yīng)的刀具和對于具體加工對象最佳的加工工藝技術(shù)相結(jié)合。高速切削機床是高速切削應(yīng)用的基本條件。

高速銑床的主軸轉(zhuǎn)速一般在18,000rpm以上，30,000－60,000rpm也已在工業(yè)中實際應(yīng)用，功率在十幾至幾十千瓦，高速狀態(tài)下達到最大功率，但扭矩降到最小，同時許用的銑刀直徑也將減小。高動態(tài)的進給驅(qū)動直線工作進給速度一般在20－40m/min，采用直線電機的驅(qū)動速度在60－120m/min，加速度1－2g?；剞D(zhuǎn)工作臺速度可達360rmp，回轉(zhuǎn)加速度達47°/s2，基本滿足高速五坐標(biāo)聯(lián)動加工。

機床主軸和床身要有良好的剛性，優(yōu)良的吸振特性和隔熱性能。人造大理石床身具有很高的熱穩(wěn)定性，良好的吸振性能，并能根據(jù)需要制作最合理的機床結(jié)構(gòu)。研究表明人造大理石的吸振性是鑄鐵的6倍左右。

具有快速數(shù)據(jù)處理能力的 是高速機床的必要保證。前視技術(shù)、大容量內(nèi)存和ETH-ERNET通訊等技術(shù)是高數(shù)據(jù)處理速度的基礎(chǔ)，NURBS曲線插補為復(fù)雜曲面提供了短程序段和光滑插補解決方案，數(shù)字驅(qū)動克服了模擬控制微量的時間滯后問題，高分辨率反饋技術(shù)是高精度加工的保障。

此外，機床的安全防護、刀庫數(shù)量、換刀速度、冷卻潤滑、排屑能力等等，也是設(shè)計或選購高速機床必須考慮的重要問題。

高速切削關(guān)鍵技術(shù)高速切削刀具技術(shù)

高速切削刀具不僅在耐用度和可靠性方面比常規(guī)加工有更高的要求，在刀具系統(tǒng)的安全性方面也有特殊的要求。

從提高耐用度和可靠性角度，需要考慮：

刀具基體與涂層材料

刀尖幾何結(jié)構(gòu)

刀刃數(shù)和刀桿伸出量

切削用量

走刀方式

冷卻條件

刀具與工件材料匹配

從提高使用安全性方面，需要考慮：

刀具系統(tǒng)強度與尺寸

刀桿與機床的夾持方式

刀片夾緊方式

刀具動平衡

由于高速切削高轉(zhuǎn)速和快進給等特點，除了良好的耐磨性和高的強度韌性的先進刀具材料，優(yōu)良的刀具涂層技術(shù)，合理的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和高同心度的刀刃精度質(zhì)量等因素外，還需特別注意其它因素對刀具耐用度的影響。圖3為不同刀具伸出量對切削路徑長度的影響，可見伸出量越短，耐用度越高。一般情況下，順銑的耐用度高于逆銑，而往復(fù)銑的耐用度最低(見圖4)。圖4中向下進實際反映刀具頂著進給方向進刀，而向上進反映刀具拖著進給方向進刀，對耐用度也有較大影響。鋁合金高速銑削通常用雙刃銑刀，過多的刀刃會減少容屑空間，容易引起切屑粘刀。為避開共振頻率，也可采用三刃銑刀以增加沖擊頻率。鋁合金加工容易產(chǎn)生積屑瘤，這對高速銑削非常有害。要減少積屑瘤的產(chǎn)生，刀具表面要平滑；避免采用物理氣相沉積(PVD)涂層刀具，因為TiAlN涂層很易與鋁產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，可以選用非涂層刀具，細晶金剛石涂層或類金剛石涂層刀具；如有可能，盡量采用油霧刀具內(nèi)冷進行冷卻潤滑。

高速銑削刀具結(jié)構(gòu)對刀具耐用度和安全性均有很大影響，關(guān)鍵要點包括刀具系統(tǒng)的平衡設(shè)計；減少徑向和軸向跳動；控制動平衡精度；與機床聯(lián)接普遍采用HSK刀柄或類似雙面接觸短錐刀柄；刀具的夾緊最新趨勢是采用冷縮式夾緊結(jié)構(gòu)(或稱熱裝式)，裝夾時利用感應(yīng)或熱風(fēng)加熱使刀桿孔膨脹，取出舊刀具，裝入新刀具，然后采用風(fēng)冷使刀具冷卻到室溫，利用刀桿孔與刀具外徑的過盈配合夾緊，這種結(jié)構(gòu)刀具的徑向跳動在4μm，剛性高，動平衡性好，夾緊力大，高轉(zhuǎn)速下仍能保持高的夾緊可靠性，特別適用于更高轉(zhuǎn)速的高速銑削加工。

高速切削關(guān)鍵技術(shù)高速切削工藝技術(shù)

高速切削工藝主要包括：適合高速切削的加工走刀方式，專門的CAD/CAM編程策略，優(yōu)化的高速加工參數(shù)，充分冷卻潤滑并具有環(huán)保特性的冷卻方式等等。

高速切削的加工方式原則上多采用分層環(huán)切加工。直接垂直向下進刀極易出現(xiàn)崩刃現(xiàn)象，不宜采用。斜線軌跡進刀方式的銑削力是逐漸加大的，因此對刀具和主軸的沖擊比垂直下刀小，可明顯減少下刀崩刃的現(xiàn)象。螺旋式軌跡進刀方式采用螺旋向下切入，最適合型腔高速加工的需要。

CAD/CAM編程原則是盡可能保持恒定的刀具載荷，把進結(jié)速率變化降到最低，使程序處理速度最大化。主要方法有：盡可能減少程序塊，提高程序處理速度；在程序段中可加人一些圓弧過渡段，盡可能減少速度的急劇變化；粗加工不是簡單的去除材料，要注意保證本工序和后續(xù)工序加工余量均勻，盡可能減少銑削負荷的變化；多采用分層順銑方式；切入和切出盡量采用連續(xù)的螺旋和圓弧軌跡進行切向進刀，以保證恒定的切削條件；充分利用數(shù)控系統(tǒng)提供的仿真驗證的功能。零件在加工前必須經(jīng)過仿真，驗證①刀位數(shù)據(jù)的正確性，②刀具各部位是否與零件發(fā)生干涉，③刀具與夾具附件是否發(fā)生碰撞，確保產(chǎn)品質(zhì)量和操作安全。

高速銑削加工用量的確定主要考慮加工效率、加工表面質(zhì)量、刀具磨損以及加工成本。不同刀具加工不同工件材料時，加工用量會有很大差異，尚無完整的加工數(shù)據(jù)。通常，隨著切削速度的提高，加工效率提高，刀具磨損加劇，除較高的每齒進給量外，加工表面粗糙度隨切削速度提高而降低。對于刀具壽命，每齒進給量和軸向切深均存在最佳值，而且最佳值的范圍相對較窄。高速銑削參數(shù)一般的選擇原則是高的切削速度、中等的每齒進給量fz、較小的軸向切深ap和適當(dāng)大的徑向切深ae。

在高速銑削時由于金屬去除率和切削熱的增加，冷削介質(zhì)必須具備將切屑快速沖離工件、降低切削熱和增加切削界面潤滑的能力。常規(guī)的冷卻液及加注方式很難進入加工區(qū)域，反而會加大銑刀刃在切入切出過程的溫度變化，產(chǎn)生熱疲勞，降低刀具壽命和可靠性?，F(xiàn)代刀具材料，如硬質(zhì)合金、涂層刀具、陶瓷和金屬陶瓷、CBN等具有較高的紅硬性，如果不能解決熱疲勞問題，可不使用冷卻液。

微量油霧冷卻一方面可以減小刀具－切屑－工件之間的摩擦，另一方面細小的油霧粒子在接觸到刀具表面時快速氣化的換熱效果較冷卻液熱傳導(dǎo)的換熱效果方式能帶走更多的熱量，已成為高速切削首選的冷卻介質(zhì)。

氮氣油霧冷卻介質(zhì)在鈦合金的高速銑削中取得了很好的效果。氮氣油霧冷卻介質(zhì)除具有空氣油霧的冷卻潤滑作用外，還具有抗氧化磨損等作用，在33m/min的銑削速度時，相比較空氣油霧冷卻，刀具耐用度提高60%，銑削力可降低20%－30%。2100433B

《矮塔斜拉橋施工關(guān)鍵技術(shù)》為大跨不對稱斜拉剛構(gòu)橋的拉索體系在施工階段的施工工藝研究，并為該類橋型在鐵路建設(shè)中的推廣及應(yīng)用打下基礎(chǔ)?！栋崩瓨蚴┕りP(guān)鍵技術(shù)》內(nèi)容包括矮塔斜拉橋概述，邊坡防護施工關(guān)鍵技術(shù)，大體積承臺施工關(guān)鍵技術(shù)，主墩施工關(guān)鍵技術(shù)，塔、梁固結(jié)0號塊施工關(guān)鍵技術(shù)，主梁施工關(guān)鍵技術(shù)，索塔施工關(guān)鍵技術(shù)，斜拉索施工關(guān)鍵技術(shù)，不等跨段施工關(guān)鍵技術(shù)，合龍施工關(guān)鍵技術(shù)，施工監(jiān)控，塔梁檢測。

《矮塔斜拉橋施工關(guān)鍵技術(shù)》可供橋梁工程等相關(guān)專業(yè)學(xué)生使用，也可供大專院校學(xué)生參考。