随着我国基础设施建设的不断发展,公路、铁路相互交叉跨越的情况时有发生。当拟建桥梁欲跨越繁忙的既有路线时,相比于常规的桥梁施工方法,转体施工技术既保证了既有路线的正常营运,又极大地减小了施工安全隐患,因此在工程实际中应用较为广泛。由于转体施工法拥有广阔的发展前景和应用空间,因此转动装置接触面的摩擦行为研究具有较大的学术研究价值。大吨位转体施工中,摩擦力的计算至关重要,但现有工程实践中给出的近似计算方法与工程实验值有较大差距。因此,精确的摩擦力和摩阻力矩计算理论,是转体施工中亟待解决的问题。鉴于此,本文以茂湛铁路跨线桥（75m+75m）为工程背景,根据转体施工的特点,对转动装置接触面的摩擦行为进行了系统的研究,建立了宏观-微观的力学模型,主要工作如下:（1）摩擦系数计算方法的优化。提出了转动球铰的数学计算模型,结合称重试验原理和接触力学理论,推导了球铰的摩擦系数改进计算公式并总结形成了竖向转动摩阻力矩计算常数表格。（2）水平转动牵引力计算方法的优化。基于所提出的数学计算模型和摩擦系数改进值,结合接触力学理论和力矩平衡原理,推导了水平转动牵引力的改进计算公式并总结形成了水平转动摩阻力矩计算常数表格。（3）改进计算方法准确性的验证。以茂湛铁路跨线桥为工程背景,通过将本文改进值、现有近似值、有限元模拟值以及工程实测值进行对比,验证了摩擦系数和水平转动牵引力改进计算方法的准确性。（4）干摩擦与润滑摩擦特性研究。针对实际转体施工中界面接触中的流固耦合特性,对采用刚性平压头与弹性平面基体这一力学模型,结合分子动力学理论,验证了纳微观尺度和宏观尺度下的接触应力分布具有一致性;分析了各种因素如滑动速度、体系温度、润滑薄膜层数和润滑分子链长度等对摩擦力的影响。近年来,笔者课题组针对桥梁转体施工进行了深入的研究。蔡晓鹏采用有限元法对转体系统的球铰接触应力进行了分析,同时,结合复合刚性曲面知识,提出了转体系统的简化力学模型;唐勇则以转体系统的简化力学模型为基础,分别对聚四氟乙烯（PTFE）滑块的高度分布和空间分布进行了优化,改善了球铰边缘的应力集中问题。区别于以上研究,本文的创新点在于:（1）改进了摩擦力的计算方法并总结形成了计算常数表格,通过查表可快速获取转体桥梁的摩擦系数和水平转动牵引力,避免了繁琐的数值建模计算,具有很好的工程应用价值;（2）相比于现有研究仅从宏观尺度对转动装置进行分析,纳微观尺度下的分析更能从根源上解释接触、摩擦、润滑以及磨损的机理,从而为转体施工中的技术控制以及安全评估提供借鉴与参考。