基于赫兹公式的活性粉末混凝土间隙球铰静摩擦因数计算研究

曹锦承 刘来君 张杰 丁昊

长安大学公路学院，西安710043

转体施工法在跨越沟壑、峡谷等复杂地形条件下具有独特的优势［1］。球铰作为转体施工法中转体装置的重要组成部分，已成为当今国内外学者的研究热点之一。对球铰的精细研究，能够保证桥梁上部结构的转体施工质量，提高施工的安全性［2］。

国内外学者对转体球铰的研究主要集中在转体施工中的工作性能和应力分析方面。工作性能方面，文献［3］通过分析转体施工过程中不同环境因素，考虑其对转体装置球铰工作性能的影响。文献［4］针对转体球铰的结构特点并结合抗震要求，提出了一种新的连续梁转体系统。应力分析方面，学者大多研究普通球铰的力学性能。文献［5］通过考虑球铰的结构分析模型，推导了上球铰中心孔壁与销轴间距和上下球铰间摩擦板最小弹性压缩量的简化计算公式。文献［6］对比基于不同假设的转体施工中球铰应力计算方法的准确性，结合有限元分析提出计算方法的修正建议。文献［7］针对常规大吨位球铰提出了一种径向应力的计算方法。文献［8］针对桥梁平转过程，计算了球铰复杂状态下的主应力并得到该类桥梁所受正应力的强度条件。文献［9］对桥梁结构在偏载作用下的球铰性能进行分析，并验证了球铰的安全性。

现有相关理论在计算球铰转动时认为上下球铰全面积接触，这与实际情况不符。上下球铰接触面的接触面积与表面静摩擦因数是控制转体成功的主要因素，若对接触面上计算参数估算不准确，可能会出现牵引力不够，桥梁转不动的情况，也可能出现由于摩擦力不足，导致转动过程中转体结构倾覆。……