DF40/120架桥机主要由主梁、导梁、前顶高支腿、前支腿、后支腿、后顶高支腿、联系框架、导梁斜撑、起重小车等组成。架桥机通过前、中、后3个液压系统不同组合实现升降，可调整任何一个支腿的位置和高度，利用轨道整体前行，悬臂过孔来简支架设，由小车实现纵向移动以配合轨道横移，使所架设的梁到达设计位置，整机外形如图所示。
      该架桥机适用于40m以下跨径、梁重120t以下的混凝土预制梁的安装；采用过墩方梁，可实现高等级公路桥梁全幅一次安架设，架梁速度高；架桥机前、中支腿位置可以随意调整，因此适应45°以下的斜桥，对弯桥的适应性也很大。架桥机原主梁（优化前）采用Q235B钢，自重108.4t，轴线高度2530mm。双主梁单边采用“A”字断面，每节长10m，由9节组成，用销轴连接，其中包括2节导梁和标准节7节（每节5段共10m），如图2所示。上弦杆采用双32B工字型钢焊接，下弦杆采用双22号槽钢焊接。局部区域加强位置为小车位于跨中附近时的上下弦、过孔时主梁纵移到位时的下弦和架边梁时两支腿附近的上下弦杆及腹杆。
      架桥机主梁的前支腿上设置行走机构及吊挂装置，中支腿上安装主梁纵移驱动机构，过孔时下弦杆与前支腿和中支腿相对运行，因而下弦杆截面需采用相同的型钢和组合。主梁一方面承受移动荷载作用，另一方面不同截面位置的应力水平和变形也不同，因此主梁上每节或每段的理论最优截面参数和尺寸是变化的，考虑到实际工作情况和制造工艺需要，主梁必须等高，上弦杆截面需采用相同的型钢和组合。因此需确定主梁在主要工况时上下弦杆的最优型钢规格，再确定型钢类别和型号，最后通过多工况的优化计算来确定主梁弦杆和腹杆等构件需加强的部位和尺寸。根据同类产品的结构，上弦杆采用双工字型钢焊接，腹杆和下弦杆均采用双槽钢焊接，主梁截面选用质量轻的三角形截面。
      弦杆规格包括型钢高度、翼缘厚度和翼缘宽度和腹板厚度。为表征型钢型号，取上弦型钢高度H_i（i=1，2，…7）、下弦型钢高度K_i（i=1，2，…7）为独立设计变量。为表征型钢类别，经统计在拟选型钢型号范围中翼缘厚度、翼缘宽度与型钢高度的比值为常数，腹板厚度与型钢高度的比值有跳跃性的变化，因此取为独立设计变量。在弦杆型钢进行优化选型时，共取29个独立设计变量。
      区域加强有限元分析优化方案为：下弦杆槽钢腹板内侧焊接钢板以增加截面惯性矩；工字钢腹板内侧焊接钢板以增加截面惯性矩；腹杆的腹板外侧焊接钢板以增加截面积。在弦杆型钢选型优化基础上，经主梁灵敏度分析，进行主梁构件在多工况下的区域加强优化。首先，以主梁上35个上弦杆腹板厚度和主梁高度增加值，共36个设计变量进行优化比对计算，确定上弦杆需加强的位置；然后，再在加强区内取相同的加强厚度进行优化比对计算，确定最优加强厚度；再用相同的方法确定下弦杆需加强的位置和最优加强厚度。腹杆优化采用35段腹杆截面积和主梁高度为设计变量计算比对，确定腹杆需加强的位置；在加强区域取相同腹杆加强面积增加值进行优化计算，得出最优腹杆加强面积并圆整加强钢板的规格和尺寸。在弦杆型钢优化选型和主梁构件区域加强优化基础上，最后优化主梁的高度。
      DF40/120架桥机主梁是空间桁架体系，采用ANSYS建立计算模型。上下弦杆均采用三维梁单元模拟，腹杆用三维杆单元模拟，共有单元数2884个，节点数4150个，主梁三维模型局部如图所示。
      架桥机的工作过程分为架桥和过孔两大阶段，确定了12个架桥工况和5个过孔工况，共计17个工况来模拟架桥机整个工作过程。

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