高速铁路曲线梁桥的支座布置形式初探

对于高速铁路上桥梁的支座布置,形式,已有不少学者,做了大量的科研和计算等实际工作,得到了许多有价值的结论,但是他们的研究均是针对直线梁进行研究的,而对曲线梁桥的支座布置形式的研究较少,本文讲述的是高速铁路曲线梁桥支座布置形式的一些研究工作和相关结论,主要包括支座布置形式和约束方式的影响。     

高速铁路曲线梁桥的合理结构形式初探

对于高速铁路上桥梁的合理结构形式,已有不少学者做了大量的科研和计算等实际工作,得到了许多有价值的结论。但是他们的研究均是针对直线梁进行的,而对曲线梁桥的合理结构形式的研究较少。本文讲述的是高速铁路曲线梁桥合理结构形式的一些研究工作和相关结论,主要包括支座布置形式和约束方式的影响支座。     

曲线梁桥支座布置的研究

根据目前一些曲线梁桥支座布置不当,而影响结构的受力及车辆正常行驶的现状,阐述了曲线梁桥合理布置支座的重要性。介绍了曲线梁桥支座布置不当引起破坏类型和成因,总结了国内外常见的多种布置类型及原则,为曲线梁桥支座布置设计及施工起到一定的借鉴作用。     

梁桥横向稳定验算中倾覆轴的选取

基于目前工程中采用倾覆稳定系数对梁桥横向稳定进行验算的方法,讨论了不同支座布置形式、不同曲率半径条件下结构倾覆轴的选取。理论推导和有限元计算结果表明:联端外侧两支座连线外无支座的直线梁桥和大曲率半径的曲线梁桥,倾覆轴应选取该连线;联端外侧两支座连线外有支座的曲线梁桥,倾覆轴应选取跨中位置相邻两跨外侧支座的连线。     

支座偏心距对曲线箱梁桥力学行为的影响规律

结合工程实际,主要对一座三跨连续曲线箱梁桥在两种支座布置形式下的结构力学行为随支座偏心距的变化规律进行了分析。研究结果表明:对于小曲率半径的曲线梁桥,当中支墩为独柱支墩时,可对中支墩单支座设置合理偏心距来调整曲线桥的扭矩分布及边支墩支座反力分布;而当全部支墩都设置抗扭支座时,边支墩内外侧支座不平衡反力只能通过对相应边支墩支座设置偏心距来调节,但改变边支墩支座偏心距却无法调整曲线梁桥的扭矩分布。     

单箱双室曲线梁桥支座反力影响因素精细化研究

以实际工程为例,利用Midas Civil 2017软件,精细化分析了单箱双室曲线梁桥支座反力影响因素,这些因素包括了曲线梁桥半径、曲线梁桥梁端支座距离、边中跨比。研究结果表明:随着单箱双室曲线梁桥半径的减小,曲线梁桥梁端内外侧支座最小反力差逐渐增大,内外侧支座受力不均匀现象更加明显,支座出现脱空的可能性越大;单箱双室曲线梁桥梁端支座距离越小,梁端曲线内外侧支座最小反力差值越大,支座受力不均匀现象更加明显;单箱双室曲线梁桥边中跨比越小,曲线梁桥各支座反力均有逐渐变小的趋势,同时曲线梁桥内侧支座有负反力产生,导致支座有脱空的可能。     

隔震曲线梁桥的地震响应

根据隔震曲线梁桥的特点,利用两个正交的非线性水平弹簧单元来模拟铅芯橡胶支座的双向非线性特性,基于大型有限元分析软件SAP2000,选取强震记录作为地震输入,考虑了曲线梁桥自身特性的影响,建立了隔震与无隔震曲线梁桥的空间有限元模型,并进行了双向地震动作用下的地震响应分析.结果表明：铅芯橡胶支座不仅可以有效地降低曲线梁桥的地震响应,还有助于减少曲率半径对曲线梁桥地震响应的影响.为曲线梁桥减隔震设计的深入和桥梁结构抗震安全性的提高提供了依据和参考.     

公路预应力混凝土曲线梁桥设计问题探讨

针对公路预应力混凝土梁桥,在简单介绍公路预应力混凝土曲线梁桥发展与结构受力特点的基础上,对曲线桥梁设计重点问题,如基本尺寸拟定、分孔、支座布置重点进行深入分析,以此为保证曲线桥梁设计质量,使曲线桥梁施工顺利完成,并发挥理想作用效果提供可靠的理论依据。     

支座类型及布置形式对桥梁抗震性能影响分析

按现行公路工程抗震规范要求,采用设计加速度反应谱法,针对不同类型支座分别建立40m装配式预应力混凝土连续T梁桥有限元模型,计算桥梁墩柱采用各种类型支座及不同布置形式时的地震效应,通过对比得到适合40mT梁的支座形式。     

梁格法在单箱多室曲线梁桥受力分析中的应用

以某小半径连续弯箱梁桥为工程背景,应用梁格法建立有限元模型,分析了各种荷载作用下曲线梁桥的受力性能,对比了不同荷载作用下各纵梁的内力、变形差异,不同支座布置对支反力的影响,得出了一些结论指导设计。     

桥梁横向地震碰撞响应研究进展

在强震作用下,桥梁上、下部结构由于动力特性的不同而发生不同相振动,从而引起梁体与挡块间的非线性碰撞。汶川大地震中,大量公路桥梁遭到严重破坏,横向抗震挡块破坏尤其严重,其中部分是由于横向碰撞而引起。针对这种碰撞现象,对正交简支梁桥、连续梁桥、斜交桥及高速铁路桥梁的横向碰撞反应进行了回顾和总结,并介绍了横桥向防撞措施及震后加固技术的研究现状,同时指出目前我国在这方面亟需解决的问题和进一步研究的方向。     

高速铁路桥上无缝线路力学计算模型对比

高速铁路桥梁、墩台及荷载均具有很强的空间力学特性,平面力学模型不能很好反映上述工况,有着较大的局限性。在吸收前人研究成果的基础上,建立了梁、轨纵向相互作用三维有限元空间力学计算模型,以秦沈客运专线32m多跨简支双线整孔箱形梁桥为例,对其进行了纵向力分析,并与传统平面力学模型进行了比较。对于伸缩附加力,平面模型与空间模型计算结果相差不大;对于挠曲附加力,平面模型与空间模型计算结果有较大的差别;当双线对称加载时,平面模型与空间模型制动附加力计算结果相差不大;在单线制动或双线对向制动时,平面模型的计算结果较多超过空间力学模型的计算结果,其计算结果是偏于保守的。对比分析表明空间力学模型更适宜于各种工况附加力的计算。     

桥上无缝线路附加伸缩力的远程监测与分析

针对高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路这一复杂体系,以国内某高速铁路建设为背景,通过对该高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路的试验研究,研制了高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路长期、远程和实时监测系统。利用远程监测所得到的应变,推导了伸缩附加力的计算公式。运用该方法对某高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路进行了监测,试验结果验证了监测系统的可行性和有效性。     

基于离散元分析的高速铁路桥上轨枕选型

为合理选择高速铁路桥上有砟轨道轨枕形式,在轨枕形式的综合调研基础上,采用PFC 3D离散元软件,建立了Ⅲ型轨枕、宽轨枕、梯子式轨枕和框架型轨枕的轨枕-道床模型,对高速铁路桥上有砟轨道结构进行了数值分析.结果表明:4种轨枕都具有较大的轨道框架刚度,具备持久保持轨道几何形位和稳定性的能力;宽轨枕和框架型轨枕与道床的接触力分布较均匀,最大接触力也较小,比Ⅲ型轨枕更适用于高速铁路桥上有砟轨道结构.但考虑到框架型轨枕的优势不明显以及尚未开发相应的养护维修设备,建议高速铁路桥上有砟轨道采用宽轨枕.      

后丁香特大桥高位落梁施工

介绍了沈阳绕城高速公路改扩建工程后丁香特大桥3#、4#钢箱梁高位落梁的施工方案,该桥钢箱梁顶宽21．3ra,最大落梁高度2．1m,施工受桥下铁路及桥上净高影响很大,在同类工程中难度较大,对同类工程有较大的借鉴意义。     

基于失效概率法的桥梁地震风险评估

为了研究地震破坏下高速铁路连续梁桥发生破坏的可能性,根据地震风险性（risk）为地震危险性（hazard）与易损性（fragility）乘积的定义,基于失效概率法,对高速铁路连续梁桥地震风险评估方法进行了分析.通过条带法建立桥梁地震需求模型,基于可靠度函数获得桥梁地震易损性曲线,拟合得到桥梁易损性概率密度函数;根据桥址处地震危险性资料,推导桥址处地震加速度概率密度函数;通过地震加速度概率密度函数与桥梁结构易损性概率密度函数的数值积分,实现桥梁地震风险概率评估.以一座（32+48+32）m高速铁路连续梁桥为例系统演绎了失效概率法桥梁风险评估的实现过程.研究结果表明:当地震危险性资料缺乏或不足时可以通过地震烈度分布函数及其与地震峰值加速度之间的换算关系,推导和完善地震危险性分析资料;对于高速铁路（32+48+32）m连续梁桥100年设计期间内发生轻微损伤的概率为5.16%,发生中等损伤的概率为4.46%,桥梁受到轻微损伤和中等损伤风险概率接近,几乎不可能发生严重损伤和完全破坏.      

高速铁路桥梁全封闭声屏障结构噪声特性

开展了高速铁路桥梁和桥梁-全封闭声屏障典型结构断面的振动和噪声测试,建立了高速铁路桥梁-全封闭声屏障系统结构噪声的快速多极边界元法(FMBEM)数值预测模型,深入分析了板件的车致振动与结构噪声辐射的相关性和时频特性,并以此验证了FMBEM数值预测模型求解结构噪声的准确性;对比分析了有、无全封闭声屏障工况下32 m简支箱形梁桥结构噪声的空间和频域分布特性,并比较了FEBEM与边界元法(BEM)的计算效率。分析结果表明:桥梁-全封闭声屏障系统板件的振动与噪声的频谱分布规律基本一致;受全封闭声屏障隔声作用和梁体遮蔽作用的影响,距箱梁底板表面0.3 m处测得的噪声信号基本反映了底板的结构噪声特性,其余测点则不同程度地受到其他板件或轮轨系统辐射噪声的影响;计算与实测噪声的幅频特性吻合较好,峰值处计算误差在1.5 dB以内;全封闭声屏障的安装导致桥梁板件的振动和结构噪声均减小,也改变了桥梁周围的声场分布特性,桥梁板件表面场点的总声压级降低了0.8 dB,梁体下方地面场点总声压级增大了4.1~9.4 dB;梁体斜上方场点总声压级增大了9.6~18.1 dB,桥梁-全封闭声屏障结构顶部局部区域的结构噪声比无声屏障的桥梁大12.4 dB以上;FMBEM计算耗时为传统BEM的1/3,计算更为高效。      

大跨径铁路拱辅梁桥健康监测研究

以新建兰渝铁路广元嘉陵江双线特大桥为例,根据大跨径铁路桥拱辅梁桥的结构特点,介绍了当前铁路桥梁结构健康监测的现状和不足。通过对桥梁结构健康监测系统的组成、结构和功能的研究,以影响铁路桥梁结构响应的动、静力参数为依据,对铁路桥梁健康监测系统中传感器的选型和布设方面进行了设计和优化,并给出了该桥健康监测系统传感器优化组合的算例,为同类型的大跨径铁路拱辅梁桥的健康监测设计提供参考。     

桥梁截面形式对轨道交通高架噪声的影响

城市轨道交通高架一般采用预应力混凝土简支梁,其截面形式不但直接影响桥梁振动及其结构声辐射,还间接影响轮轨噪声的传播. 为给低噪声轨道交通的高架桥梁截面选型提供依据,本文采用功率流方法计算轮轨滚动激励引起的轨、桥空间平均振动均方速度,结合声有限元-无限元方法分析钢轨噪声和桥梁结构噪声的产生与传播,对比研究了某U型梁、单箱单室梁及双箱双室梁的振动及其声辐射的差异. 结果表明:桥梁截面形式对钢轨振动影响很小,但明显影响钢轨噪声辐射;截面形式对桥梁振动及结构噪声的影响均很大. 就钢轨噪声而言,U型梁相比箱形梁小1～3 dB(A);但在桥梁结构噪声方面,单箱单室梁较U型梁小2～10 dB(A),双箱双室梁较单箱单室梁可再减小2～6 dB(A).      

高速铁路桥梁-轨道体系检测监测与行车安全研究进展

为了提升桥梁-轨道结构服役安全性能,保证复杂环境条件下高速铁路结构适应性和行车安全舒适性,研究了高速铁路桥梁-轨道体系检测监测装备的改进与优化,分析了桥梁-轨道结构服役性能动态演变规律,总结了复杂条件下桥上行车安全评价与预测方法,展望了未来研究重点与方向.研究结果表明:在桥梁-轨道体系检测监测技术方面,现有研究聚焦于传...