王义平

(新疆奎屯公路管理局)

基于有限元桥梁伸缩缝清理器械的优化设计

王义平

(新疆奎屯公路管理局)

针对当前工作中使用的桥梁伸缩缝清理器械的缺陷，采用面向制造的先进技术，运用UG、ANSYS软件对桥梁伸缩缝钩刀进行了CAD/CAE建模和力学特性研究，得到了钩刀单元的应力分布，从改善力学特性的角度提出了钩刀的优化设计方案，优化后分析结果肯定了优化方案的可行性。

有限元;桥梁伸缩缝;清理器械;优化设计

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桥梁伸缩缝主要用来调节由车辆荷载环境特征和桥梁建筑材料的物理性能所引起的上部结构之间的位移和上部结构间的联结。桥梁伸缩缝的养护一直是公路养护工作中的难点之一，目前市面上通常采用的方法主要有:(1)采用铁钎将伸缩缝里面的灰尘、砂石撬出，然后用扫帚清扫;(2)首先用竹片桩的尖端把伸缩缝中的橡胶皮用力刮一遍，然后利用吹风机吹一遍;(3)采用钢铁等材料制作的清理工具刮除伸缩缝中杂物;(4)上海法赫公司生产的采用高压水射流清洗伸缩缝的清洗机，75 000元/台。从这些方法中，可以发现部分“设备”的实用性不强，工作器械较为原始，操作中对伸缩缝里的橡胶条产生损坏较大;部分较先进的设备技术性强，但经济成本较高无法普及使用。

目前工作单位所使用的桥梁伸缩缝清理器械为2009年自行研制的的桥梁伸缩缝钩刀，主要原理是上述第3种方法，经济、方便，但由于设计外型使得操作中容易造成钩刀刮伤伸缩缝中的橡胶条，以及外形的力学性能缺陷使得该器械逐渐停用。……