人工合成材料调高盆式支座.docx

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人工合成材料调高盆式支座

团体标准

《桥梁用磁力降噪多向变位梳齿板伸缩装置》

编

制

说

明

标准编制组

二○一七年十二月

一、工作概况…………………………………………………………………1

二、主要技术内容……………………………………………………………2

三、主要试验（验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济

效果………………………………………………………………………11

四、采用国际标准的程度及水平的简要说明………………………………17

五、重大分歧意见的处理经过和依据………………………………………18

六、其他应予以说明的事项…………………………………………………18

一、工作概况

1、任务来源

磁力减震降噪多向变位梳齿板伸缩装置结构合理、性能可靠、安装更换方便、可以有效降低噪音水平延长使用寿命，且能够实现多方向的变位要求。

将永久磁铁首次引入的伸缩装置领域，用永久磁铁的柔性连接替代锚固螺栓的硬性连接，减少锚固螺栓上拔力作用下的损坏，减小了齿板应力集中现象。

利用伸缩装置主齿板下设置的永久磁铁，起到阻尼效应，能有效降低齿板振动及噪音。

同时磁铁的吸附作用能保证安装过程中上下钢板的密贴，延长使用寿命。

磁铁产生竖向吸附力，销轴承载水平冲击力，不约束车辆经过时的齿板变形，因此不会产生螺栓的疲劳断裂，受力更加合理。

该伸缩装置已经被大多设计人员接受并广泛应用，但对具体的性能水平，永久磁铁选型，以及降噪水平都没有标准可依。

因此，制定一部《磁力减震降噪多向变位梳齿板伸缩装置》标准，以求规范永久磁铁在伸缩装置中应用的设计、生产、试验等标准内容，同时明确伸缩装置的噪音水平势在必行。

2、协作单位及主要起草人

本标准于2017年由中国技术市场协会提出并归口，并由衡水中交信德工程橡塑有限公司、河北省交通规划设计院、河北宝力工程装备股份有限公司、河北省工程橡胶工程技术研究中心共同起草，主要起草人为李金亮、赵杰、李志聪、张梅钗、张国清、王希慧、葛永刚、高建华、桂鉴臣、赵九平、魏春晶、吴聪利。

3、工作过程

2013年，磁力减震降噪多向变位伸缩装置研发小组成立。

经过不断的研究，于当年10月28日申请国家专利2项。

研发小组经过理论计算、动力学分析及多次的试验，完成了伸缩量2000mm以下设计，并进行广泛推广应用。

2013年至2017年间，产品不断改进升级，继续申请多向国家专利。

2017年6月，由中国技术市场协会提出，并通过会议启动了《桥梁用磁力减震降噪多向变位梳齿板伸缩装置》团体标准的制定工作，成立了标准编制组，开始着手《桥梁用磁力减震降噪多向变位梳齿板伸缩装置》标准的起草工作，于2017年9月完成标准草案，2017年11月完成标准征求意见稿，2017年12月完成标准送审稿并召开送审稿审查会，具体工作过程如下。

1）标准调研、验证阶段（2017年6月—2017年7月）

2017年6月—2017年7月，明确工作后立即成立了编制组，邀请行业内优秀企业及相关的设计、检测、使用单位参与。

对现有伸缩装置的弊端做了充分研究，对该伸缩装置提出了相应改进意见，并就该项目的国内外相关技术标准进行了充分的调研，在充分吸收现有技术的基础上对该项技术进行了详细补充和完善。

2）标准初稿起草阶段（2017年8月—2017年9月）

2017年9月，起草组完成标准初稿，经归口单位审阅，并与起草组进行了标准开题论证会，编制组开始分析整理试验数据，完成了桥梁用磁力降噪多向变位梳齿板伸缩装置的相关技术、准备资料的收集整理，完成了桥梁用磁力降噪多向变位梳齿板伸缩装置的设计及试制工作形成编制大纲资料初稿，并完成审查。

编制组根据专家意见，对该系列产品进行了试验验证分析，对标准工作组草案进行了修订，进一步完善了该系列产品的应用技术。

3）征求意见稿起草阶段（2017年10月—2017年11月）

2017年10月—2017年11月，在充分调研和分析总结的基础上，编制组在标准初稿的基础上确定了标准的各项技术指标，经过多次讨论和改进，完成征求意见稿，并进行公开征求社会意见。

4）送审稿起草阶段（2017年11月—2017年12月）

2017年11月—2017年12月，根据意见汇总和处理情况，重新对《桥梁用磁力减震降噪多向变位多向变位梳齿板伸缩装置》修订，完成标准送审稿，于2017年12月XX日召开标准送审稿审查。

二、主要技术内容

1概述

本标准在《公路桥梁伸缩装置通用技术条件》（JT/T327-2016）、《单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置》（JT/T723-2008）的基础上，详细规定了桥梁用磁力降噪多向变位梳齿板伸缩装置的产品分类、结构形式、规格及型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存的要求。

目的在于科学合理指导该类产品的设计、生产、应用以及积极推进该类产品的发展创新，提升产品总体质量，推动伸缩装置噪音标准，促进产品良性发展。

随着国家产业和环保政策的推进，安全、环保、舒适的伸缩装置面临巨大的市场前景。

创新产品“桥梁用磁力降噪多向变位梳齿板伸缩装置”，首次将永久磁铁应用于桥梁伸缩装置领域，该伸缩装置能有效解决梁体与梁体或梁体与桥台间的折角及垂直高差，齿板锚固螺栓松动断裂，保证了齿板与路面的有效贴合，安全降噪，安装更换方便，更有效的保证桥梁的正常使用及变位要求。

有效的解决现有伸缩装置的不足，降低成本延长使用寿命，给企业带来了客观的经济效益。

本产品因目前尚无国家标准和行业标准，为了保证产品质量，我们迫切需要加强对磁吸式伸缩装置的性能进行研究，并制定一部《桥梁用磁力降噪多向变位梳齿板伸缩装置》标准，以求规范这种采用永久磁铁的创新型多向变位伸缩装置的设计、生产、试验等，有效保障伸缩装置的使用性能。

2编制原则及标准内容的确定

2.1　标准编制原则

（1）认真贯彻国家有关法律法规和方针政策。

标准中的所有规定，均不得与现行法律和法规相违背。

（2）充分考虑使用要求，并兼顾全社会的综合效益。

满足使用要求是制定标准的重要目的，在考虑使用要求的同时，也应兼顾全社会的利益。

（3）合理利用国家资源，推广先进技术成果，在符合使用要求的情况下，有利于标准对象的简化、选优、通用和互换，做到技术上先进、经济上合理。

（4）相关标准要协调配套。

制定标准要考虑有利于标准体系的建立和不断完善。

这样才能保证生产的正常进行和标准的有效实施。

（5）有利于保障社会安全和人民身体健康，保护消费者利益，保护环境。

（6）积极采用国际标准和国外先进标准，有利于促进对外经济技术合作和发展对外贸易，有利于我国标准化与国际接轨。

2.2　主要技术内容和说明

2.2.1　主要技术内容

本标准在《公路桥梁伸缩装置通用技术条件》（JT/T327-2016）、《单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置》（JT/T723-2008）的基础上，详细规定了桥梁用磁力降噪多向变位梳齿板伸缩装置的产品分类、结构形式、规格及型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存的要求。

目的在于科学合理指导该类产品的设计、生产、应用以及积极推进该类产品的发展创新，提升产品总体质量，推动伸缩装置噪音标准，促进产品良性发展。

随着国家产业和环保政策的推进，安全、环保、舒适的伸缩装置面临巨大的市场前景。

创新产品“桥梁用磁力降噪多向变位梳齿板伸缩装置”，首次将永久磁铁应用于桥梁伸缩装置领域，该伸缩装置能有效解决梁体与梁体或梁体与桥台间的折角及垂直高差，齿板锚固螺栓松动断裂，保证了齿板与路面的有效贴合，安全降噪，安装更换方便，更有效的保证桥梁的正常使用及变位要求。

有效的解决现有伸缩装置的不足，降低成本延长使用寿命，给企业带来了客观的经济效益。

本产品因目前尚无国家标准和行业标准，为了保证产品质量，我们迫切需要加强对磁吸式伸缩装置的性能进行研究，并制定一部《桥梁用磁力降噪多向变位梳齿板伸缩装置》标准，以求规范这种采用永久磁铁的创新型多向变位伸缩装置的设计、生产、试验等，有效保障伸缩装置的使用性能。

2.2.2　指标制定

2.2.2.1产品分类、结构形式、规格及型号

本标准在调研全国数十家伸缩装置生产企业、业主单位及设计院，了解伸缩装置的技术性能的实际需求，以及现有伸缩装置在使用过程中所存在的问题，分析总结现有伸缩装置的弊端，对桥梁用磁力降噪多向变位梳齿板伸缩装置进行相关设计研究，并结合实际需求增加减震降噪功能。

并对该伸缩装置的实际技术性能进行具体试验和分析，调研了国内现有产品使用情况，对产品做出相应完善，最终明确了伸缩装置的产品结构。

结合实际应用情况，根据使用环境不同对伸缩装置进行分类，并明确各规格种类及型号。

2.2.2.2技术要求

a）整体性能

1）拉伸压缩时最大水平摩阻力、拉伸、压缩时最大竖向偏差按照现行标准《公路桥梁伸缩装置通用技术条件》（JT/T327-2016）确定。

2）伸缩装置的承载性能要求连接安全可靠，保证使用寿命。

防水性能应保证注满水24h无渗漏。

3）每延米伸缩装置永久磁铁吸附力的要求为此标准首次定义的，主要依靠计算确定不同伸缩量每延米伸缩装置需提供的吸附力。

根据多次试验确定单块永久磁铁吸附力大小（详细试验数据2.2.3），然后根据永久磁铁的阻尼作用大小确定其数量和尺寸，要求吸附力作用下最大振幅降低为原来的80%以下，经过十个周期振动后振幅低于原振幅的5%（即可忽略不计）。

详细计算参见以下过程，以160型伸缩装置为例。

①确定吸附力大小

在确定伸缩装置的力学性能时，要考虑伸缩装置的开启程度，使其处于最不利的状态下，即伸缩装置伸缩量最大时，产生最大应力和挠度。

伸缩装置上纵桥向载荷布置为车辆荷载的单后轴或双后轴，而CJSZ160型伸缩装置，按照间隙尺寸来算属于单后轴作用情况。

故当路面荷载（主要为汽车荷载，忽略钢板自重）作用于伸缩装置中心线处，此时钢板受力变形最大，如图1所示。

图1　梳齿板伸缩量最大工况（尺寸单位mm）

设计时以这一工况进行设计计算校核。

材料选用Q345钢。

梳齿板在荷载作用下的简化模型受力图如图2所示。

图2　梳齿板受力、剪切、弯矩图（尺寸单位mm）

车辆行驶在伸缩装置中部对齿板一个向下的作用力，此时永久磁铁对两端钢板施加一个向下的吸附力的作用，如图3所示，受力、剪切、弯矩图同图2。

图3　磁力伸缩装置梳齿板伸缩量最大工况（尺寸单位mm）

齿板弯矩为：

式中：

——梳齿板最大弯矩（N•mm）；

P——车辆荷载（KN）等于70KN；

L——计算跨径（mm）；即a=b时，梳齿板处于极限位置，此时L=180mm；

——磁铁吸附力弯矩（N•mm）；

——每延米磁铁吸附力（N），对于CJSZ160型每块磁铁吸附力为0.5KN,伸缩装置活动端共6块磁铁，即；

——磁铁距弯曲支点之间的距离（mm），对于CJSZ160型L=215mm。

计算得到：

；

约为的20%，能有效缓解车辆通过造成的齿板变形，防止车辆通过后齿板持续振动。

②周期共振计算

钢板挠度的计算如下

当板厚H=30mm，即板厚取伸缩装置实际板厚，挠度，其值远小于《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）中表4.2.3竖向挠度限制的规定，简支或连续桁架、板梁限值为L/500=0.87。

代入公式

汽车行驶平顺性能主要决定于车辆隔振系统、车速和道路条件三个方面的因素。

随着车速的提高，对路面条件提出了更高的要求。

但是更重要的还是车辆的隔振系统的改进，这是近代汽车设计中非常重视的一个问题。

悬架结构、座椅系统、轮胎、悬挂质量、非悬挂质量、阻尼系数、路面汽车速度是影响汽车平顺性的重要因素。

而车辆悬挂系统对车辆本身的固有频率有着决定性作用，悬架刚度k决定悬架系统的固有频率。

表3目前大多数汽车悬架系统的固有频率。

表3　汽车悬