桁架式桥梁检测车仿真设计与应用研究
Ansys桥梁应用技术—桁架桥受力仿真
Ansys桥梁应用—桁架桥的受力仿真黑宝平航天与建筑工程学院摘要：本文利用仿真分析软件ANSYS对桁架桥实现全桥建模，进而进行受力分析，对总体结构，以及桁架中各弦杆、腹杆和横梁的位移进行仿真。
得出一些结论，为同类工程结构的有限元分析提供参考。
关键字：仿真分析软件ANSYS；全桥建模；受力分析；仿真1 工程简况桁架桥即truss bridge，指的是以桁架作为上部结构主要承重构件的桥梁。
桁架桥一般由主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架以及桥面系组成。
在桁架中，弦杆是组成桁架外围的杆件，包括上弦杆和下弦杆，连接上、下弦杆的杆件叫腹杆，按腹杆方向之不同又区分为斜杆和竖杆。
弦杆与腹杆所在的平面就叫主桁平面。
大跨度桥架的桥高沿跨径方向变化，形成曲弦桁架；中、小跨度采用不变的桁高，即所谓平弦桁架或直弦桁架。
桁架结构可以形成梁式、拱式桥，也可以作为缆索支撑体系桥梁中的主梁(或加劲梁)。
桁架桥梁绝大多数采用钢材修建，亦有采用预应力混凝土修建的例子。
我国比较有名的桁架桥梁有：武汉长江大桥(三联3×128m连续钢桁梁，1957年，为“万里长江第一桥”)、南京长江大桥(三联3×160m连续钢桁梁，1969年)、九江长江大桥(180m+260m+160m梁拱组合体系，1993年)、芜湖长江大桥(180m+312m+180m钢桁斜拉桥，1999年)和香港青马大桥(主跨1377m钢桁加劲梁悬索桥，1997年)，目前已动工修建的重庆朝天门大桥为190m+552m+190m钢桁拱桥，将成为世界最大跨径拱桥。
桁架桥为空腹结构，因而对双层桥面有很好的适应性，以上列举的几座桥均布置为双层桥面。
随着计算能力的提高及方法的改进，可以计算更大跨径、更高强超静定次数的桁架桥。
在同样跨径的桥梁中，桁架桥一般总是人们的首选，因为大有成熟而快捷的计算方法和施工技术作为保证。
而且由于预应力技术的出现，使桁架桥的经济性更加突出，人们通过施加预应力筋可以使桥梁的材料节省10％以上。
桥梁检测车在桥梁检测中的应用初探
桥梁检测车在桥梁检测中的应用初探摘要：随着社会经济的不断发展，桥梁数量明显增加，作为国家基础性建设之一，高质量的桥梁能够缓解交通压力。
所以施工企业需要做好桥梁工程检测工作，利用桥梁检测车掌握桥梁具体情况，确定施工进度，保障施工安全。
关键词：桥梁检测车；桥梁检测；经济效益前言：现如今许多施工企业已经认识到桥梁检测的重要性，但是在实际检测中依然使用传统桥梁检测方法，难以满足桥梁检测需求。
而桥梁检测车的使用不仅可以减轻检测压力，同时也可以提升检测数据真实性、准确性，提升检测水平与工程质量，提高企业经济效益。
一、桥梁检测车（一）折叠臂式桥梁检测车折叠臂式桥梁检测车可以容纳2-3名工作人员，其结构比较小巧，可以通过无线操作方式进行。
因其工作灵活性较强、自由活动空间较大，在使用中很少会受到桥梁结构等因素的限制。
在桥梁检测车中利用可折叠臂架为承托结构，能够从不同角度完成不同方向的递送，或是可以运用到高空作业等方面。
因其臂架包含一级伸缩、二级回转、三级变幅机构，具备能够自动调平操作系统，可以提升操作的精准性，及时将工作人员运送到具体位置上。
但是折叠臂式桥梁检测车的吊篮面积相对较小，在承重能力方面具有一定的局限性，容纳人员数量相对较少，所以在检测中需要频繁移动才能满足使用要求。
所以这一类型的桥梁检测车主要运用与规模小的桥梁结构检测、维修中。
（二）桁架式桥梁检测车桁架式桥梁检测车的通道式工作平台面积较大，稳定性较强，与吊篮式工作平台相比，其承载能力得到了有效提升，在接触面积上也是相对较大的，工作人员可以及时往返桥面与工作平台。
在增加升降装置以后还可以提升下桥深度，延伸工作范围。
由于桁架式桥梁检测车结构比较复杂，其中包含平衡装置应急装置等，可以及时展开工作平台。
在工作中即便车辆没有收回工作平台也可以通行在桥面上，能够保障作业的持续性，同时也可以提升检测与维修的便捷性。
但是桁架式桥梁检测车的价格相对较高，在工作灵活性等方面相对较低，一般运用于大型桥梁检测中[1]。
浅谈桥梁检测车的应用
浅谈桥梁检测车的应用发表时间：2018-11-30T18:03:28.960Z 来源：《防护工程》2018年第24期作者：关世成[导读] 随着我国在交通建设方面的投入不断加大，其中依据不同地形条件建设的桥梁工程数量也在逐渐增多关世成黑龙江省龙交工程检测加固有限公司哈尔滨 150090摘要:随着我国在交通建设方面的投入不断加大，其中依据不同地形条件建设的桥梁工程数量也在逐渐增多，而考虑到由于桥梁工程存在隐患十分容易导致车毁人亡的事故发生，因此对桥梁进行检测就成为了桥梁维护的重点工作之一。
利用桥梁检测车不仅可以实现对损坏的桥梁进行修复工作，同时还能够完成桥梁底部电力、通讯电缆等设施的铺设工作，有效保证桥梁的稳定性。
本文围绕桥梁检测车在桥梁检测中的具体应用为中心进行展开论述，从桥梁外观病害、结构材料、荷载试验三个方面剖析，旨在为实际的检测工作提供科学、可行的理论参考。
关键词:桥梁检测车桥梁安全应用研究1 桥梁检测车概述桥梁检测车是用于桥梁检测与维护的一种专用大型设备，主要是由二类汽车底盘加装专用工作装置与控制系统组成。
将作用于桥梁检测的相关作业平台装备在汽车上，不仅能够进行大范围的移动，还能够帮助工作人员快速进入作业位置。
1.1 桁架式桥梁检测车采用大面积、稳定的通道式工作平台，与桥梁接触的面积更多，其承载力也有着大幅度的提升，操作人员在进入工作平台往返工作时更加便捷，如果在此基础上加装升降装置，那么工作平台下桥深度也将可以加深，让工作范围变得更大，保证桥梁检测工作能够更加精准、完善。
除了基本配置，还具有两套以上的操作系统，能够使桥梁检测工作的开展更加方便，工作期间车辆不需要收回其工作平台也可以在桥面上行驶进行检测，保证了检测工作的连续性，提高工作效率。
由于价格较为昂贵，工作强度较大，所以更适用于大型桥梁的检测工作。
桁架式桥梁检测车型号为BARIN ABC 20L/E，该桥梁检测车是由意大利百灵公司制造的。
桁架式桥梁检测车的工作原理
桁架式桥梁检测车的工作原理桥梁检测车采用机、电、液、信一体化技术，是一种可以为桥梁检测人员在桥梁检测和维修过程中提供作业平台的专用汽车，装备有桥梁检测仪器和工作平台。
根据上部工作装置形式的不同可以分为桁架式和折臂式两种，由于结构形式的不同，它们工作原理也不相同。
桁架式桥梁检测车采用工作稳定的通道式工作台，中资路桥检测人员可以在平台上行走，与折臂式桥梁检测车相比，提升了工作平台的承载能力，增加了检测面积，检测效率比较高。
1，桁架式桥梁检测车的结构组成和工作原理桁架式桥梁检测车结构复杂，以某型号桁架式桥梁检测车为例，它主要由车辆底盘、桁架工作装置、液压动力系统、电控系统等组成。
车辆底盘采用成熟的通用汽车底盘，根据整车的布置做一些适当的改动。
桁架工作装置主要由举升机构、旋转机构、平行四边形机构、提升塔、摆幅机构、作业平台等构成。
旋转机构包括底座的旋转架和提升塔下部的旋转轨，都采用液压马达、回转大齿轮、驱动小齿轮、回转支撑的组成形式，通过控制液压油进入液压马达的方向，实现回转运动的正反向运动；举升结构由垂直架、垂直架液压缸等组成，通过垂直架液压缸能够使桁架侧翻；平行四边形机构由连杆、连杆液压缸和安装在提升塔的支架组成，通过连杆液压缸可以跨越不同高度的桥梁护栏；提升塔上安装有提升液压缸，通过液压缸的伸缩可以实现伸缩臂的升降；作业平台由基本平台和伸缩平台构成，通过摆幅机构实现工作平台的展开，通过伸缩液压缸改变工作平台的水平工作幅度。
桁架式桥梁检测车工作时，在液压缸和马达的驱动下，按照电控系统的指令依次实现旋转台回转90。
，垂直架翻转90o，桁架垂直下降，工作平台的展开，工作平台旋转至桥底，工作平台的收缩。
2、液压系统分析液压系统是桁架式桥梁检测车的关键部分，直接影响工作装置的性能。
以某型号的桥梁检测车为研究对象，分析研究桁架式桥梁检测车的工作装置。
桁架式桥梁检测车的旋转机构运动时，通过控制液压油进入液压马达的方向，实现回转的正反向运动。
桁架式桥梁检测车工作平台试验分析
品 已成 系 列 ，产 品 的技 术 水 平 、可 靠 性 比较 高 ，
产品结构统一 ，外 形模块化设计 ，在技术性能 和 可靠性方面具有较大优势 。
徐工 集 团 结 合 国 外 先 进 的 设 计 理 念 和 技 术 ， 自主研制 开发 的 国产 首 台 １ｍ 桁 架 式 桥 梁 检 测作 ８
（ ） 自重 载 荷 。工 作 平 台 的 自重 载 荷 对 工 作 ３ 平 台的性 能 产 生 较 大 的 影 响 ，是 设 计 人 员 需 要 考 虑 的一个 重要 因素 。 ２３ 工作 平 台约 束 ．
［ 要］ 介 绍 了桁 架式 桥梁 检 测 车现 状 、工 作 平 台结 构 和 工 作工 况 ，用 有 限元 进 行 分 析 并 通 过 试 验 摘 验证 。有 限元 分析 与试 验相 结合 的研 究 方 法 为 工作 平 台优 化结 构 、降低 重 量 、提 高 可 靠性 提 供 有 效数 据
ＬＩ Ｈ ａ － ｕ ｎ Ｕ ｎ ｇ ａ ｇ， Ｗ ＡＮＧ ， ＹＡＮＧ ｈ ｎ Ｌｉ Ｚ ｅ ｇ， ＤＯＮ Ｇ ｈ ａ －ａ Ｓ ｕ ｎ ｌｏ
１ 桁架式桥梁检测车概述
桥梁检测车是一种为桥梁检测人员提供作业 平台，装备有 桥梁检测仪器 ，用 于流动检 测、维
修 桥梁作 业 的专 用汽 车 。
（）正 载 最 大 。工 作 平 台 完 全 伸 展 时 ，工 作 １
工作平台端部铰接处加强板采用 ｓｅ 单元 。 ｈｌ ｌ 有限元建模 时 ，简化 了工作平 台的伸缩动力 部件 。有限元模型如 图 ４ 所示 。
人员及设备 （ 额定载荷 ４ ０ ｇ ０ ｋ ）都在工作平台最前 端中间位置 ，对工作平台形成 的载荷工况 。 （）偏载最大 。工作 平 台完 全伸 展时 ，工作 ２ 人员及设备 （ 额定载荷 ４０ ｇ ０ ｋ ）都在工作平台最前 端靠边位置 ，对工作平 台形成的载荷工况。
桥梁检测作业车桁架式升降塔建模及有限元分析
０ Ｂ ４） ９０
Hale Waihona Puke ７ 升降油缸 ．８ 起板架 ．
９ 转台 ，１． ． ０ 车辆底 盘 ，１ ． １桥梁
４ ５
全 缩 全 缩
全 缩 全 缩 全 伸
全 伸
（ ）不考虑 焊缝 局部结构 ，在焊接处生成 节点 。 ３
３３ 模 型建 立 ．
本 文 研 究对 象 的 有 限 元 模 型 如 图 ４所 示 ，共 有 ９ ５个 杆 件 、４ ５个 节点 ，所选 材 料 为 Ｑ３５ ９ ２ ４ Ｂ。
７ ８
９ ０ ９ ０
全 缩 全缩
０ ６０ ０
９
１ ０
９ ０
９ ０
全伸
全 伸
０
４０ ０
３ 有 限 元 建模
建立模型时取伸缩作业平台、下 回转体和升降 塔组成的系统为研究对象 ，不计制造误差 ，且假设 所有构件均在弹性范围内工作 ，弹性模量为常数 。
图 １ 桥 梁检 测作业车工作状态简图
［ 收稿 日期 ］ ０ １ ０ — ６ ２ １ － ２ １
‘
［ 通讯地址 ］王涛 ，河北省廊坊市金光道 ６ 号 １
２ 桥梁检测作业车主要技术参数及作业工况
本 文 所 研 究 的桥 梁 检 测 作 业 车 的 主 要 技 术 参
数 为
伸缩 作 业平 台长 度 ／ ｍ 伸 缩作 业平 台宽 度 ／ ｍ
载荷 （ 全缩状 态 ）／ｇ ｋ 载荷 （ 全伸 状态 ）／ｇ ｋ
桁架式桥梁检测车关键结构的设计与计算
桁架式桥梁检测车关键结构的设计与计算作者：刘大鹏来源：《砖瓦世界·下半月》2019年第01期摘; ;要：随着经济和各行各业的快速发展，桁架式桥梁检测车是用于桥梁流动检测和维修作业的专用车辆，根据结构形式分为桁架式和折叠臂式两大类。
它将桥梁检测装置装备在汽车底盘上，装置展开后可以将工作平台或工作斗伸到桥梁下方，使工作人员进入作业位置进行检修。
桁架式桥梁检测车行车存在两种工况：运输工况和作业工况。
运输工况是指车辆在收车状态下，通过底盘自身的牵引系统完成高速转场运输功能，其性能取決于选装底盘;作业工况是指车辆在展车状态下，为保证作业质量及操作安全以较低的稳定速度行驶。
桁架式桥梁检测车低速行走系统一般单独设计，与桥梁检测装置控制系统集成一起。
目前采用的主要是液压行走机构。
行走机构主要包括支腿总成和滚轮机构;滚轮机构分为主动轮和从动轮;主动轮内部装有行走减速机，外面与液压马达配合。
支腿行走机构一般布置在桥梁检测装置展开下桥的一侧，为了保证支撑作用需要前后配置两组。
在运输工况时收起支腿行走机构，使其离地高度不影响汽车自身的通过性。
在作业工况时，伸出支腿行走机构，使滚轮机构支撑在地面上，此时轮胎起到辅助支撑的作用。
液压行走系统的原理是底盘挂上取力后，带动液压泵工作，为控制阀提供液压油，通过控制阀驱动液压马达，液压马达驱动轮边减速机，带动行走轮转动，从而实现车辆低速走行。
关键词：桁架式桥梁检测车、现状、发展趋势桁架式桥梁检测车是一种为桥梁检测人员提供作业平台，用于流动检测和维修作业的专用汽车。
桁架式桥梁检测车（简称桥检车）是一种用于桥梁检测人员流动检测或维修作业的车载式作业平台，搭载在卡车底盘或半挂车底盘上。
工作时将臂架弯曲伸展到桥梁底部，方便检测人员和设备接近作业位置，工作时不影响交通，在不收回臂架的情况下能够慢速行驶。
具有实施检测方便、不中断交通、工作机动灵活、作业效率高、操作方便、安全可靠等突出优点，是一种技术含量高，涉及汽车、机械、液压、电子、通信等先进技术的举升类专用作业汽车，适用于特大型公路桥梁、高速公路桥梁、城市高架桥的检测、养护、维修、施工、验收等，为检测人员在检测过程中提供安全保障。
某钢桁架桥的静动载试验及仿真分析
座升降式钢桁 架开启 桥 ， １８ 于 ９ ５年 １ １月建成通 车 ，
是我 国目前 开启 跨度最 大、 提升 高度最高 的直 升式 钢
结构跨河桥 。桥 总长 ５０ １ 主桥 分跨 为 ２ｘ ８＋ ４ ５ ． ｍ， ４ ６
＋２ｘ ８ Ｉ） 采用简支下承式栓焊钢桁 梁。在活动孔 ４ （ Ｉ， Ｔ
【 文章编号】 １０ — ８４ ２１ ）８ ０３ — ３ ０１ ６６ （０ １０ — ０５ ０ 海 门大桥位 于天津市塘 沽 区， 跨越 海河河 口的 是
一
随着科学技术 和社会 经济 的发 展 ， 由于超重 车的
行驶 、 交通 量的不 断增大 和建造 时技术 限制 ， 多早期 很 建 造的公 路 桥梁 现在 都 处 于 超 负 荷 的运 营状 态… 。 除此 之外 ， 还有长期 自然灾 害 ， 如风振 、 冰棱 、 洪水 、 地 震等， 使得很 多在 役桥梁产 生 了各种 病害。近年来 日 益增 多的桥 梁安 全事 故使 人 们 对于 运 营桥 梁 的承载 能力 和剩余 寿命评估逐渐重视起来 。在 目前 的桥梁承 载能力评估方法 中 ， 荷载试验是 最有效 ， 最有说 服力 的
门大桥在 ２ １ ０ ０年之前共进行过五次检测 ， 提升跨桥 面 系纵梁 ， 横肋 ， 纵肋 曾经加 固过 ， 车道板 进行 过局 部 行 修复 ， 引桥空心板梁进行过修补 ， 见图 １ 。
方法 ， 在桥梁 的健 康检测 中被广 泛使 用 。本文 以天
津市 海门大 桥的承 载能力 鉴定试 验为工 程实 例 ， 桥 对
梁 的荷 载试验进行 了深入 的研究 。
１ 工 程 概 况
一
北４ ｍ甲型跨 ８ 提升跨 南４ ｍｆ 型跨 南４ ｍ７型跨 ８ｆ ￣ ８ ＿ ＿ ，
基于桥梁检测车的桥梁检测方法探究及应用
基于桥梁检测车的桥梁检测方法探究及应用作者：刘瑞卿来源：《丝路视野》2018年第31期【摘要】当前，随着经济的发展，我国的交通工程建设项目越来越多，同时，由于车辆超载等问题，对运营桥梁的破坏性越来越大，导致一些桥梁出现混凝土胀裂、钢筋锈蚀等严重问题。
桥梁检测是对桥梁建设工作的一个重要环节，其中桥梁检测车是这个环节中最重要的工作设备，它的出现和利用，大大提高了工作人员的工作效率，同时也确保了桥梁检测人员工作的安全性。
基于此因，本文就基于桥梁检测车的桥梁检测方法进行探究。
【关键词】桥梁检测车；桥梁检测方法；应用一、桥梁检测车的分类（一）桁架式桥梁检测车桁架式桥梁检测车采用大面积、稳定的通道式工作平台，与其他类型的工作平台相比，通道式工作平台能够与桥梁接触的面积更多，其承载力也有着大幅度的提升，这样，可以让工作人员在进入工作平台往返工作时更加便捷。
如果在此基础上加装升降装置，那么工作平台下桥深度也可以加深，让工作范围变得更大，保证桥梁检测工作能够更加精准、完善。
桁架式桥梁检测车装备精良，除了基本配置，还具有两套以上的操作系统，能够使桥梁检测工作的开展更加方便，让工作人员与工作平台的联系更加紧密。
工作期间，车辆不需要收回其工作平台也可以在桥面上行驶进行检测，保证了检测工作的连续性，大大提高了检测人员的工作效率。
这种桁架式桥梁检测车由于价格较为昂贵，工作强度较大，所以更适用于净空较高的大型桥梁的检测工作。
（二）折叠臂式桥梁检测车折叠臂式桥梁检测车，在装置上配有一个可容纳两到三名检测人员进行作业的吊篮。
根据这样的特点，此类检测车也被称作吊篮式检测车。
吊篮结构精致且效率很高，能够进行无线操作，使得检测工作变得十分灵活；根据工作人员的需要随时进行调整，减少桥梁结构对其制约作用。
除此之外，折叠臂式桥梁检测车车上的摇臂可以将吊篮分不同的角度进行输送，甚至是可以将其运输至高空进行作业。
它的臂架采取一级伸缩、二级回转、三级变幅机构，并且配备了可以自动调节平衡的操作系统，让每一次输送都准确无误，确保工作人员安全地往返于工作平台。
一种桥梁检测车内外垂直桁架装置[实用新型专利]
![一种桥梁检测车内外垂直桁架装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/12c6903b76a20029bc642d35.png)
专利名称：一种桥梁检测车内外垂直桁架装置专利类型：实用新型专利
发明人：陈建华,沈建明,姚巨超
申请号：CN201520032838.9
申请日：20150119
公开号：CN204530466U
公开日：
20150805
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种桥梁检测车内外垂直桁架装置,包括垂直油缸，导向轮组，单向多级油缸，滑块，外垂直桁架，内垂直桁架，滑轨导向架，内垂直桁架安装在外垂直桁架内，导向轮组安装在内垂直桁架两侧并与外垂直桁架内侧接触，垂直油缸连接在内垂直桁架和外垂直桁架之间，单向多级油缸连接在外垂直桁架和滑轨导向架之间，滑块设置在内垂直桁架和外垂直桁架之间,本实用新型采用内外垂直桁架结合使在有限的范围内，大大提高了下降深度，扩大了桥梁检测车的检测范围。
申请人：杭州专用汽车有限公司
地址：310018 浙江省杭州市经济技术开发区M20-15-1地块
国籍：CN
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桁架式桥梁检测车特点
桁架式桥梁检测车特点
桁架式桥梁检测车
桁架式186桥梁检测0318车采用3602通道式工作平台，稳定性好，承载能力大，使用时检测人员能方便地从桥面进入平台或返回桥面，如配置升降机则可大大增加下桥深度。
桁架式桥梁检测车采用了二级伸缩、二级回转、二级变幅机构，形成了三维空间，六个自由度的空间运动体系。
可以在桥下形成独立工作平台，方便工作人员行走。
在底盘上加装了稳定器机构、自行走式支撑脚轮、固定式配重，最大限度的保证了操作人员的安全。
该产品具有实施检测作业方便、不中断交通、工作机动灵活、作业效率高、操作方便、安全可靠性高等突出优点。
桥梁检测车设计及CAE仿真分析毕业答辩PPT
可解得：
m x 5956.5kg
根据以上4种工况的计算结果可知，第2种工况最危险，配重应取为2908.8kg。
桥梁检测车稳定性分析
5）走台板完全展开并转入到桥底，且左顶端加有300kg的工作载荷；
G5 L5 G 4 L4 G1 L1 G 2 L2 G3 L3 G6 L6 G x L x
研究内容
论文参考某型号桁架式桥梁检测车，以某进口汽车底盘为基础，进行桥梁检测车的国产化研 发工作。主要研究工作如下： 1）开展市场调研工作，对新型桥梁检测车的技术特点和经济效益进行分析，并对设计方案进 行论证及评审。 2）进行总布置设计和自行走驱动机构设计，并对桥梁检测车的工作稳定性、行驶稳定性进行 分析。 3）利用有限元分析软件和已有的桥梁检测车臂架结构实体模型，建立有限元模型，计算各典 型工况下的静强度和刚度。 4）试制桥梁检测样车，进行电测试验，验证臂架结构的强度、刚度和结构位移测量是否满足 桥梁检测的实际需要。 5）对研究工作进行总结归纳，并在已完成工作的基础上，针对存在的问题，提出改进措施和 进一步研究内容。
7）风载荷计算及分析
风压与空气的密度和风速有关，根据GB 3811-83，并结合最大工作风速可得：
q 0.613V
2
0.613 14 2 120.15 N / m 2
1147.77 1.75 1000.82 7.34 587.23 1.37 - 814.68 0.87 - 187.43 1.66 7530.206 N m
选题背景
国内需求巨大；
国外产品维护昂贵。 同时新型桁架式桥梁检测车，是在进口奔驰Axor 2528非完整车辆基础上进行设 计制造，达到欧Ⅲ排放标准，符合国家环保公告要求。整车设计汇集了目前国内领 先的专用车技术，从自行走驱动机构、回转及倾翻机构、桁架及伸缩工作平台、电 液控制技术、电子安全装置、整车布局的技术性能指标等的设计定位上，都包罗了 目前汽车起重机技术领域的前沿水平，属国内同类桥梁检车的高端产品，为取代进 口产品，满足市场需求是一大突破。
六支承轮桁架式桥梁检测车设计及稳定性探析
六支承轮桁架式桥梁检测车设计及稳定性探析仇文宁;仇李良;李根文;路标【摘要】Working stability of trussed bridge detection vehicle is of great importance.Structure of six-bearing travelling wheels is designed to improve the working reliability of the whole vehi-cle.In this paper,a mathematical model for whole vehicle stability is built and programming calculation by Visual Basic language is carried out to compare with the design proposal of four-bearing travelling wheels,which proves the advantages of six-bearing travelling wheels and pro-vide a reference for the further new product development.%桁架式桥梁检测车的工作稳定性非常重要，设计了六支承行走轮结构，进一步提高整车的工作可靠性，建立了整车稳定性的数学计算模型，进行 Visual Basic 语言编程计算，与四支承轮的设计方案进行了比较，验证了六支承轮设计方案的优点，为下一步新产品开发提供参考。
【期刊名称】《江苏建筑职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(016)003【总页数】3页(P45-47)【关键词】六支承;桁架式;桥梁检测车;稳定性;数学计算【作者】仇文宁;仇李良;李根文;路标【作者单位】江苏建筑职业技术学院机电工程学院，江苏徐州 221116;江苏建筑职业技术学院机电工程学院，江苏徐州 221116;徐州徐工随车起重机有限公司，江苏徐州 221004;江苏省徐州技师学院信息工程学院，江苏徐州 221151【正文语种】中文【中图分类】U446.3桥梁检测车是一种用于桥梁检测的专用设备.桁架式桥梁检测车是桥梁检修车的一种,采用通道式工作平台,稳定性好,承载能力大,如图1所示.使用时检测人员能方便地从桥面进入平台或返回桥面,具有检测作业不中断交通、操作安全可靠的优点,由于工作时,人在通道里作业,因此该设备的稳定性关系到人员安危.在《桥梁检测车》(QC/T 862—2010)中有这样的规定:“桥检车置于纵坡5%和横坡3%的桥面上,平台处于允许的极限稳定状态,平台承载1.5倍的额定载荷,桥检车应达到静载稳定要求,支承轮或轮胎不得离地”,文献[1]对铁路折臂式桥梁检测车稳定性作了较为深入的研究.文献[2]提出了硬质行走轮作为支承,并设计了液压系统.笔者设计了一种六支承轮的结构,并加以计算验证,可增加整车工作的稳定性.目前桥梁检测车均采用四支承行走轮结构,工作时支承轮支承整车的全部质量,液压马达驱动支承轮,带动整车行走.工作装置可展开后,重心偏向右边,即右支承轮承载载荷FB较大,左支承轮承载载荷FA较小,如图2(a)所示.如在右边增加一对辅助支承轮,如图2(b)所示.辅助支承轮承受了载荷FC,可使FB减小,进而提高稳定性.增加的辅助支承轮部件的结构如图3所示,辅助支承轮安装在上车附梁上的水平支腿箱,L形伸缩支腿和垂直支腿,L形伸缩支腿的一端套连在水平支腿箱的内部,垂直支腿套连在L形伸缩支腿另一端的内部;水平伸缩油缸一端连接在水平支腿箱内,另一端连接在L形伸缩支腿内;垂直支腿油缸一端连接在L形伸缩支腿垂直方向的支腿内,另一端连接在垂直支腿内,垂直支腿的下端安装有支承行走轮.辅助支承轮部件的水平支腿箱与付车架焊接,如图4所示,这样形成了六支承轮的桥检车设计方案.图5中,垂直升降架处于垂直状态,工作平台全部展开.G7为配重块的质量,G1为底盘、后支承桥、行走减速机、走台板、转台回转支承、副车架、前支承桥、转台回转减速机的质量之和;G2为转台翻转油缸、举升油缸、转台、翻转台、后平行四边形、前平行四边形的质量之和;G3为塔架翻转油缸、操纵阀及电器箱、旋转塔、塔架回转减速机及马达、塔架回转支承、举升架、拖链及油管、伸缩油缸、上垂直塔架的质量之和;G4为工作载荷的质量;G5为伸缩工作平台质量;G6为液压油箱、升降架主支承、发电机箱、辅助支承及油缸;li为辅助支承轮到Gi质心的距离,i⊂[1,7],i∈N[3].若使工作状态处于稳定,必要条件之一如式(1).式(1)仅计算出其中一个方向的稳定性,其他方向的计算未考虑到,因此须引入坐标系,图5的俯视图如图6所示,以塔架回转支承中心为原点O,以辅助支承轮前进方向为Y轴,以垂直车辆行驶方向为X轴.以各质量符号描述坐标点,各重心坐标为:G1(-l1,Y1),G2(l2,Y0),G3(l3,0),G4(-L02sinθ+l3,-L02cosθ),θ∈[0,π],G5(-L01sinθ+ l3,-L01cosθ),θ∈[0,π],G6(-l6,-Y6),G7(-l7, 0),可求合重心G(X,Y).通过计算公式可以计算出各合重心的坐标,但较抽象不利于分析,因此采用Visual Basic编程,使结果更直观.通过Visual Basic6.0里自带的绘图工具,将各重心坐标绘制在图形界面中,将各质量设置可输入方式,经过程序计算和运行[4],结果如图7所示,合重心的位置是接近半圆形状的轨迹.A点是较为危险的位置,即伸缩平台与前进方向为0°和180°时最危险.此时合重心距右支承轮右边缘线C最近.如果在行驶中左支承轮碰到障碍物或意外情况时,发生倾翻的概率将增加.如有辅助支承轮打开并使用,辅助支承轮右边缘线B距离A点距离较C线到A点的距离大很多,发生倾翻的可能大幅度减少.通过数学建模及编程计算,说明国内外桁架式桥梁检测车的现有设计在防倾翻的安全系数偏低,但不影响使用,但需要在前进中注意观察路面,防止出现左右或上下跳动现象发生.如采用本文的辅助支承轮设计方案,将支承点数量由4个变为6个,整车的安全可靠性将有较大提升,且成本增加很少.【相关文献】[1] 沈春林.铁路桥梁检测车防倾覆稳定性校核[J].铁道建筑,2009(1):26- 49.[2] 李军,李淑慧.智能化桥梁检测车关键技术研究[J].公路交通科技,2011(6):197- 201.[3] 盛陈,陈毅挺.桁架式桥梁检测车作业稳定性计算探析[J].专用汽车,2014(8):88- 91.[4] 郭圣路,张荣圣.Visual Basic 6.0中文版从入门到精通[M].北京:电子工业出版社,2008.。
某桁架式桥梁检测车垂直臂刚架结构的拓扑及尺寸优化
某桁架式桥梁检测车垂直臂刚架结构的拓扑及尺寸优化单龙;崔哲;任建峰;牛松;许伟龙;姜文光【摘要】以某桁架式桥梁检测车垂直臂为研究对象,利用ANSYS参数化设计语言建立了该垂直臂的三维实体参数化有限元模型,选择了三种典型工况对垂直臂进行了有限元静力结构分析.采用面面接触单元来模拟垂直臂与连接架滑块之间的滑动副,准确计算了垂直臂与滑块间的受力和变形情况.分析了垂直臂主管臂厚、弦杆臂厚以及拓扑结构参数弦杆分布密度对其强度、刚度的影响,为提高垂直臂构件的力学性能提供了理论依据.基于分析结果,选出了垂直臂的最佳几何构型并应用于实际产品.【期刊名称】《河北省科学院学报》【年(卷),期】2014(031)002【总页数】7页(P104-110)【关键词】桥梁检测车;垂直升降臂;拓扑优化;有限元分析;尺寸优化;接触分析【作者】单龙;崔哲;任建峰;牛松;许伟龙;姜文光【作者单位】清华大学机械工程系,北京100084;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】TH12桥梁检测车是一种可以为桥梁检测人员在检测过程中提供作业平台，装备有桥梁检测仪器，用于流动检测和（或）维修作业的专用汽车。
它可以随时移动位置，能安全、快速、高效地让检测人员进入作业位置进行流动检测或维修作业［1］。
桁架式桥梁检测车采用通道式工作平台，稳定性好，承载能力大，使用时检测人员能方便地从桥面进入平台或返回桥面。
垂直臂是用来连接桥下工作平台与桥上车体，调节伸缩臂平台的升降，是主要受力构件，其强度和刚度对检测车在作业时的稳定性和安全性有着决定性作用，因此对垂直臂结构进行静力学计算分析是非常必要的［2］。
由于桁架式桥梁检测车结构一般较大并且非常复杂，所以以往人们多是在SolidWorks、Pro/E等三维造型软件中建好桥检车结构的几何模型，然后通过HyperMesh建立简化有限元模型，最后用有限元求解软件进行计算［3］。
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【 关键 词 】 梁检 测 车 ； 桥 仿真 分析 ； ＤＡ Ａ ＭＳ： 化设 计 优
【 ｙｗｏ ｄ Ｋｅ ｒ ｓ】ｂｉｇ ｓ ｅ ｔ ｎｖ ｈｃｅ ｓｍｕａ ｉｎａ ａｙ ｉ； ＡＭＳ ｏ ｔ ｚ ｔ ｎｄ ｓ ｎ ｒ ｅｉ ｐ ｃｉ ｅ ｉｌ； ｉ ｌ ｏ ｎ ｌｓｓ ＡＤ ｄ ｎ ｏ ｔ ； ｐ ｉ ａｉ ｅ ｉ ｍｉ ｏ ｇ
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【Байду номын сангаас摘
要 】 用 Ａ ＡＭＳ 拟 样 机 软 件 对 桁 架 式 桥 梁 检 测 车 进 行 仿 真 设 计 与 分 析 。 在 Ｓ ｌ Ｗｏｋ 中 建 立 桥 梁 检 测 车 的 应 Ｄ 虚 。ｉ ｒ ｄ
三 维 实 体 模 型 ， 以 Ｐ ｆｓ ｌ 格 式 将 三 维 模 型 导 ） ￣Ｉ ＤＡ 中 ， ＡＤ 并 ａ ａ ０ｉ ｄ ＇ （ ． Ａ ＭＳ 在 ＡＭＳ 对 桥 梁 检 测 车 展 开 作 业 的 两 种 不 同 方 式 中 进 行 了 运 动 学 仿 真 分 析 ， 进 行 了 综 合 比 较 ， 用 Ａ ＭＳ 件 对 侧 翻 液 压 缸 的 布 置 进 行 了优 化 设 计 ， 少 了 侧 翻 液 并 运 ＤＡ 软 减 压 缸 的 工 作 压 力 。 为 桥 梁 检 测 车 的 设 计 和 分 析 一 体 化 提 供 了最 优 方 案 ， 有 一 定 的 实 用 价 值 和 经 济 效 益 。 具
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桁 架 式 桥 梁 检 测 车 仿 真 设 计 与 应 用 研 究
中 图 分 类 号 ： ４６３ Ｕ４ ．
文献 标 志码 ： Ｂ