斜拉桥的自动化、智能化检测是今后的发展趋势,目前已研发的拉索检测机器人都存在质量较大的问题,很难得到工程实际应用。针对课题组前期研制的第一代爬升装置样机质量大、爬升速度较慢等问题,对其进行了受力分析与静应力分析,得出了优化的可能性。提出了零件板厚为优化参数,强度变化率为约束条件的尺寸优化模型,利用差分进化算法求取最优解,得到了机架的最优板厚,同时通过拓扑优化得到各零件最佳结构,以及通过受力分析对螺栓的尺寸与数量进行了优化。优化结果表明爬升装置减重3.9kg,减重比例达到了40%,同时机架的变形量大幅减小,强度满足要求。对优化后的爬升装置进行了动力学仿真分析,结果表明最大爬升角度达到了75度,爬升速度提升了2-4倍,其动力性得到极大的改善。

针对斜拉桥拉索的无规则振动,在分析现有减振器特性基础上,研制开发一种在核心技术上具有自主知识产权的桥梁拉索减振器。利用连接端十字万向轴节的结构设计,实现了减振器的三维转动;利用内部双层静、动密封件的设计,解决了液压油泄漏的问题;利用液压油路控制增加阻尼液流动的行程,通过液体流动吸收振动能量,实现了对桥梁拉索内的减振、消振,解决了现有桥梁拉索减振器存在的振动消除效果差、漏油、施工安装困难等问题。