正交异性板道砟桥面钢桁梁设计

以96 m正交异性板道砟桥面钢桁梁为研究对象,根据主桁下弦杆为拉弯构件的受力特点,设计中适当增大主桁下弦杆的竖向抗弯刚度。通过取消传统的钢混组合式道砟槽板,采用新型MMA防水体系+CAP轻质垫层+钢挡砟墙桥面系布置,减小二期恒载30%以上,有效减小了主桁用钢量。为了解决正交异性钢桥面板活载加载计算工作量大的问题,提出了正交异性板桥面系虚拟影响面加载法。钢桁梁的各项刚度指标分析结果表明:本桥具有较大的整体刚度,满足200 km/h的列车行车速度要求。结合桥址实际情况,在钢桁梁小夹角上跨既有铁路状况下,采用转体施工法进行钢桁梁架设。     

上海金山铁路桥梁设计

简要介绍上海金山铁路改造项目中既有桥利用、加固、改建的原则和门式墩、“歪脖子”墩、槽形梁、下承式钢桁梁等低高度结构的设计.根据金山铁路的技术特点,研究采用了“密布横梁体系钢正交异性板道砟整体桥面”新技术、“MMA + CAP”桥面轻质垫层体系新材料、“简支梁平面转体”和“框架桥无便梁顶进”新工艺,以期为其它既有线改造项目提供有益的借鉴.     

高速铁路跨度132m再分式简支钢桁梁设计研究

西成高铁上跨西宝高铁及福银高速公路,与西宝高铁夹角仅14.2°,建桥条件复杂,经方案比选后采用1-132 m再分式简支钢桁梁。本桥是西成高铁重难点控制性桥梁工程,是国内首座高速铁路铺设无砟轨道的最大跨度简支钢桁梁桥。对本桥的关键技术问题进行研究,详细介绍本桥的主桁结构形式、杆件尺寸、联结系、桥面系、主桁计算模型及其计算注意事项、主桁及桥面系计算结果、动力分析结果、预拱度的设置、施工方案等。研究结果表明:再分式钢桁梁有效提高结构刚度;采用的正交异性板结构设计参数合理可靠;通过采取梁端设置过渡梁的措施,满足无砟轨道高速行车的要求;桥梁的强度、刚度、疲劳及动力性能等均满足高速铁路规范的要求。     

高速铁路下承式钢桁梁桥面系形式比较研究

高速铁路钢桁梁不允许采用明桥面,铺设道砟轨道(或无砟轨道)桥面系有多种结构方案。以某高速铁路96m下承式简支钢桁梁为研究对象,建立了对不同桥面系形式进行分析计算的整体有限元模型,通过分析计算,得出其受力特点,并提出了推荐方案。研究表明:桥面系与主桁的共同作用很明显,故设计时须充分考虑其不利和有利两方面因素。对中小跨度钢桁梁建议采用不设断缝纵横梁混凝土板桥面系,而对于更大跨度的钢桁梁,建议使用密横梁钢板桥面体系。     

重载运输条件下铁路下承式钢桁梁力学行为分析

以下承式铁路钢桁梁为研究对象,采用理论分析与现场试验相结合的方法,对重载列车作用下64 m单线简支、64 m双线简支和64 m双线连续下承式钢桁梁各杆件的力学特性进行分析。得知,中-活载作用下双线简支下承式钢桁梁重车侧结构杆件挠度和应力最大,单线简支下承式钢桁梁次之,双线连续下承式钢桁梁最小;运营重载列车作用下双线连续下承式钢桁梁横向振幅和横向加速度最小,双线简支下承式钢桁梁桥次之,单线简支下承式钢桁梁桥最大。     

88m钢-混凝土组合简支桁梁设计及施工

赣韶铁路疏解线跨京广铁路处受线路高程及桥下铁路净空限制,需采用建筑高度低的桥式结构,同时为减少后期维修保养对桥下铁路运营的干扰,桥面系不允许采用钢结构。综合考虑以上限制因素,设计采用一孔88 m钢-混凝土组合简支桁梁跨越既有铁路,桥面系采用混凝土槽形梁,此梁型具有造型美观、自重轻、跨越能力强、建筑高度低的优点,在立交条件困难时不失为一种较好的选择。文章重点介绍了桁式、桁宽、桁高、节间距及预应力槽形梁截面形式,通过有限元软件对杆件、系梁、行车道板及钢-混节点进行了系统分析,验证了设计的合理性;同时对钢-混凝土组合简支桁梁的施工进行了介绍,施工采用在既有铁路一侧浇筑混凝土槽形梁并拼装钢桁腹杆和上弦杆,然后整体侧位横移至设计位置并高位落梁,通过合理设置支墩及保护墩,保证了高位落梁的安全。     

高速铁路钢桁梁定点拼装联结拖拉施工技术

钢桁梁是桥梁工程中一种常用桥梁类型,具有跨越能力大、适合工厂化制造、便于运输、安装速度快等优点,在上跨净高受限的城市道路和有通航要求的河道等构筑物方面有广泛的应用。厦深高铁横岗特大桥全长2 140 m,其中54#墩~55#台(深圳台)设计为80 m跨有砟轨道简支下承式栓焊钢桁结合梁(双线)斜跨水官高速公路;结合该桥跨度大、桥下高速公路车流量大、高速公路路幅宽度大、管理部门对公路封道的要求(保证双向六车道通行)及钢桁梁两端地形条件等因素综合分析,最终确定采用定点拼装、联结拖拉架设施工方案;并详述了方案从搭设临时施工平台到梁部定点拼装、拖拉、落梁就位、桥面系施工、临时平台拆除等施工步骤。     

时速350km跨度72m无砟轨道简支钢桁梁桥设计研究

京雄城际铁路设计速度350 km/h,正线采用CRTSⅢ型板式无砟轨道,上跨津霸铁路工点,由于净空限制,需要采用72 m简支钢桁梁桥跨越,对简支钢桁梁结构刚度、桥面系构造、梁端转角等关键技术进行研究。通过加强桥面构造、设置有断缝的混凝土桥面板等措施,解决了钢桥面上铺设无砟轨道的难题,并通过车桥动力仿真进行分析,验证高速行车的舒适性及安全性。此设计符合技术先进、安全可靠、经济合理等设计原则,其构造形式及分析方法可供类似结构借鉴。     

多跨简支拱型钢桁梁桥拖拉施工技术

京张高速铁路官厅水库特大桥主桥为8×110 m简支拱型钢桁梁桥,跨越官厅水库。结合该桥结构特点和施工现场实际情况,提出采用多跨长联单向顶推拖拉技术进行桥梁架设施工。介绍了桥梁拖拉架设的施工工艺和程序,进行了拖拉架设质量控制措施分析。研究成果可为新建多跨简支钢桁梁桥的架设施工提供技术支撑。     

东新赣江特大桥主桥设计研究

研究目的:东新赣江特大桥是向莆铁路和杭(州)南(昌)长(沙)高铁引入南昌西客站的控制性工程。该桥具备多线、宽桁、重载、大跨、高速等特征,为确保大桥设计方案合理可行,本文对桥梁的桁式、桁片、横联、防水保护层以及构造细节等进行研究。研究结论:(1)采用上弦二次抛物线曲线变桁高的桁式立面,满足了桥位、受力、景观的需要;(2)跨度200 m的四线铁路钢桁梁桥,宜优先选择四线双桁方案;(3)带K撑和吊杆的横向传力横联并匹配纵横梁正交异性板钢桥面系,可有效解决横向跨度过大的问题;(4)铁路钢桥面防水保护层采用双层环氧沥青混凝土柔性复合结构体系可较好地满足相关要求;(5)在构造细节方面,设计的"亚"字形杆件断面能适应受力横联与主桁的连接需要;(6)该研究结论可在铁路多线钢桁梁桥设计中推广应用。     

城际铁路跨度160 m简支钢桁梁设计及技术创新

设计时速200 km城际铁路采用160 m下承式简支钢桁梁上跨贵广、南广及广茂铁路,对主桥总体布置、主桁构造、桥面系及下部结构进行介绍,利用Midas/Civil建立空间有限元模型,对该简支钢桁梁结构进行静力分析、动力特性计算以及施工方案设计,各项计算结果均满足规范要求。     

中俄同江铁路桥钢桁梁桥面系结构形式研究

研究目的:通常情况下,钢桁梁长度超过80 m时,桥面系应设置纵梁断缝,以减小桥面系参与结构主体的共同受力作用。同江黑龙江铁路特大桥中108 m钢桁梁桥面系采用纵横梁栓接先张法预应力混凝土套轨道床板的轻型桥面结构。为适应套轨道床板布置、提高轨道的平顺性及减少桥梁结构养护维修工作量,通过建立有限元模型进行对比分析,研究在该桥钢桁梁桥面系中设置连续纵梁的可行性。研究结论:(1)采用连续纵梁时,桥面系参与钢梁整体受力的作用增强,可缓解主桁特别是下弦杆的受力状态;(2)纵梁的轴拉力明显增加,从而引起横梁特别是端横梁的面外弯矩增大,水平挠度增大;(3)端节间撑架的设置,引起纵梁轴拉力小幅增加,但却大幅度减小横梁的面外弯矩及水平挠度,纵梁截面需适当增大,以适应其自身强度的需要;(4)按中、俄两国规范检算的结果表明,桥面系杆件受力满足两国规范要求,在本工程中设置连续纵梁可行;(5)本研究成果对桥面系设置连续纵梁的钢桁梁桥的设计具有一定的参考意义。     

昌九高铁扬子洲赣江公铁合建连续钢桁梁桥设计研究

昌九高铁为时速350 km的高速铁路,其南昌扬子洲跨赣江中支主桥根据通航、防洪要求跨度采用(78+134+152+134+78) m,该桥为国内首座高速铁路公铁混层合建的大跨径平行弦连续钢桁梁桥,同时该主梁为首座采用带双层挑臂的钢桁梁断面。为掌握该类型桥梁的关键技术及总结该类型桥的设计经验,开展系列研究,运用数值分析的方法,进行结构静动力分析及车桥耦合分析。结果表明：(1)带双层挑臂的钢桁梁断面具有剪力滞效应小、结构整体性强、跨越能力大、腹杆及横梁受力小、行车视野好及造价经济等优点,带双层挑臂的钢桁梁断面为公铁合建桥的适宜断面形式;(2)带双层挑臂的钢桁梁桥,墩顶处上层桥面系、跨中处上层桥面系及跨中处下层桥面系,其轴力主要由桥面板承担,分别占比为61.4%、68.7%及60.0%,墩顶处下层桥面系轴力主要由下弦杆承担,占比为72.5%;(3)带双层挑臂的钢桁梁剪力滞系数为墩顶上桥面(1.49)>跨中下桥面(1.38)>跨中上桥面(1.13);(4)带双层挑臂的平行弦连续钢桁梁桥能满足时速350 km公铁合建桥的行车运行要求,结构静动力性能良好,适用跨径能达150 m及以上。     

铁路钢桁梁桥面系纵梁上平联节点板开裂成因试验研究北大核心

采用纵梁和横梁的桥面系是既有铁路钢梁常用的结构形式,因其直接承受来自于桥枕的列车活载,容易产生裂纹等病害。以一座重载铁路64 m单线简支下承式钢桁梁为例,对桥面系纵梁上平联节点板出现的裂纹病害进行了现场试验研究,测量开裂节点板及其连接角钢、附近桥枕在过路列车通过时的应变历程,并对更换下来的节点板进行金相分析。应变试验结果表明:纵梁跨中位置节点板应变较大,且随着活载的增加,节点板应变呈非线性增长趋势。金相分析结果表明:钢板母材开裂位置无杂质等材质缺陷。判断该节点板开裂为非偶发性病害,建议设备管理单位加强对应位置巡检或对薄弱处进行加固处理。     

沪通长江大桥3×112m钢桁梁安装方案

沪通长江大桥南岸3×112 m简支钢桁梁桥横跨长江南岸大堤,北接主航道桥,南接南引桥。本文针对钢桁梁安装方法进行研究,根据工程特点及总体施工组织安排,着重对钢桁梁单悬臂、双悬臂2种安装方法进行分析比选,最终确定采用双悬臂对称安装方案。2种悬臂安装方案均需要各跨简支钢桁梁间利用临时杆件连接,以先连续后简支的方式完成多跨简支钢桁梁的架设施工。     

大跨简支钢桁梁桥-轨道系统地震响应特性研究

客货共线铁路大跨简支钢桁梁桥具有跨度大、活载重等特点,本文以156m简支钢桁梁桥为例,建立考虑相邻桥梁、路基和梁轨间非线性滞回特性的大跨简支钢桁梁桥-轨道系统仿真模型,分析纵向行波效应和竖向地震作用下大跨简支钢桁梁桥-轨道系统动力响应特征,探讨震前温度变化对系统地震响应的影响规律。研究表明:行波效应使钢桁梁桁架轴力、梁端相对位移及钢轨应力显著增大,对大跨简支钢桁梁桥和桥上无缝线路的抗震均有不利影响,轨道结构的存在进一步增大钢桁梁桁架轴力响应;桁架轴力响应对视波速极为敏感;钢轨应力随视波速增大而逐渐减小,并趋于一致激励下响应;震前温度变化对轨道应力影响显著,应予以考虑;对本桥而言,与顺桥向激励相比,竖向激励下桁架最大轴力增大1.5倍(拉)和0.8倍(压),钢桁梁段钢轨应力最大值减小42%。     

哈齐客运专线松花江特大桥桥式方案的选择

本桥为松花江四线特大桥，包括新建哈齐双线桥及既有滨洲线改建双线桥。既有滨洲铁路桥建于1901年，主桥为8孔77m单线下承式钢桁梁。松花江为Ⅲ级航道，河面较宽，常水位水深约10m，桥梁建筑高度受到限制。本文对刚构连续梁方案、连续钢桁梁方案、斜拉加劲混凝土连续梁方案进行了比较。桥梁结构在满足结构功能要求的情况下，宜适当考虑周边环境因素。     

简支双线钢桁梁桥设计与施工技术研究

研究目的:简支钢桁梁设计、施工较为复杂,设计过程中必须考虑相应的施工方案,针对不同的施工方案作相应的计算、设计。本文以漯阜铁路颖河特大桥为例,对128 m简支双线钢桁梁设计与施工进行简要分析、研究,为同类型的桥梁设计与施工提供参考。研究结论:漯阜铁路颖河特大桥,引桥为32 m跨度的简支梁,主桥斜交跨越颖河Ⅳ级航道通航河流,单孔双向通航,受通航净高、净宽限制,经通航论证及方案比选,主跨采用128 m简支钢桁梁。由于受施工条件限制,施工期间不能影响通航,采用了在岸上搭设支架,在河中设置临时支墩,支架上完成拼装,并在钢桁梁前端安装导梁,半悬臂拖拉(顶推)法架设,既满足了施工时不影响通航的要求,又节省了施工时间。     

高速铁路大跨刚构-连续组合梁桥无缝线路设计研究

对于大跨、大坡道和小半径曲线桥梁,梁轨相互作用关系更加复杂、附加作用力及断轨时的断缝值也较大,给桥上铺设无缝线路结构带来困难。为研究高速铁路大跨刚构-连续组合梁桥无缝线路铺设方案,以新建贵广铁路圣泉1号特大桥为工程背景,建立线-桥-墩一体化有限元计算模型,分析不同结构方案下线、桥纵向受力情况。研究结果表明:对于圣泉1号双线特大桥桥上无缝线路,铺设小阻力扣件、钢轨伸缩调节器、调节锁定轨温等常规设计方案无法同时满足强度、稳定性、断缝值等检算指标的需求,建议采取"伸缩调节器+道砟胶"的技术方案。     

跨铁路全焊接大跨度连续钢桁梁桥设计

廊坊市光明道立交桥是一座全焊接跨京沪高铁和京沪铁路的大跨度悬索式、刚加劲弦三跨连续钢桁梁桥,通过对桥梁的静力计算、结构分析和架梁方案的计算,表明本立交桥结构受力合理、传力明确;结合桥址处的建桥环境而创新的钢梁安装方案,具有较好的稳定性和经济性。本桥设计有3个创新点:全焊接跨铁路悬索式刚加劲弦钢桁梁桥、整体钢桥面、转体施工跨中合龙法(中跨两支点相对旋转至跨中合龙)。