【摘 要】
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160t全预制装配式架桥机是一种新型的城市高架路建设施工设备,可以高效的完成城市高架路中的主道路以及匝道的建设工作。该架桥机在进行城市高架路建设时,对提前在工厂预制的箱梁、墩顶盖梁、墩柱等结构以现场拼装的方式进行施工。该架桥机在施工过程中省去了以往的架桥机在现场浇筑墩柱的环节,因此施工周期更短、对交通影响更小、施工过程更加绿色环保。为使160t全预制装配式架桥机可以安全、稳定、高效的完成城市高架路
【基金项目】
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郑州市2020年重大科技创新专项项目（编号:2020CXZX0065）——基于 5G 的装配式桥梁绿色建造成套装备、管理及产业化
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160t全预制装配式架桥机是一种新型的城市高架路建设施工设备,可以高效的完成城市高架路中的主道路以及匝道的建设工作。该架桥机在进行城市高架路建设时,对提前在工厂预制的箱梁、墩顶盖梁、墩柱等结构以现场拼装的方式进行施工。该架桥机在施工过程中省去了以往的架桥机在现场浇筑墩柱的环节,因此施工周期更短、对交通影响更小、施工过程更加绿色环保。为使160t全预制装配式架桥机可以安全、稳定、高效的完成城市高架路的建设工作,对其金属结构的有限元计算技术、稳定性分析技术、多目标优化技术进行了研究。主要研究内容如下:（1）针对160t全预制装配式架桥机的金属结构,使用Solid Works、Ansys软件对其有限元模型进行了建立;应用Workbench软件对160t全预制装配式架桥机在非工作状态、正常工作状态、过孔状态、小曲率大纵坡情况中的金属结构进行了有限元研究,经研究发现160t全预制装配式架桥机的金属结构在以上各状态中均满足强度、刚度要求。（2）针对160t全预制装配式架桥机中高度较大的前辅支腿,应用Workbench软件中的力反应功能并结合稳定系数对其整体稳定性、局部稳定性进行了研究;对于存在大量杆件的桁架主梁,应用Workbench软件并结合线性屈曲分析、非线性屈曲分析的方法,研究了其在架设墩柱以及预制箱梁时的稳定性;采用力矩法对160t全预制装配式架桥机的倾覆稳定性进行了研究。经研究发现160t全预制装配式架桥机的稳定性良好。（3）应用Space Claim软件对160t全预制装配式架桥机的模型进行了参数化处理;通过该参数化模型和MMD算法确定了关键优化参数以及样本点;使用自动细化克里金（AR-Kriging）方法并结合样本点数据建立了高拟合度的响应面代理模型;依托该代理模型并通过多目标遗传算法（MOGA）对160t全预制装配式架桥机整机金属结构进行了优化。经过优化后其在满足使用要求的同时材料利用率更高,且质量减少14%。
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