考虑轨道系统的高速铁路连续梁桥结构系统参数对纵向地震响应的影响

为研究无砟轨道系统约束作用下的高铁连续梁桥纵向地震响应,以某组合桥跨布置高铁桥梁结构(2×32m简支梁+(48+80+48) m连续梁+2×32 m简支梁)为例,针对CRTSⅡ型纵连板式无砟轨道系统的结构特点,建立考虑轨道系统结构层间相互作用的叠合梁模型,研究轨道系统约束作用、地震波激励、滑动层摩擦因数、底座板刚度和制动墩抗推刚度对桥梁结构纵向地震响应的影响。分析结果表明:轨道系统对桥梁结构的约束作用可减弱结构纵向地震响应;在不同频谱特性的地震波激励下,桥梁结构地震响应明显不同,当地震波卓越频率与结构自振频率接近时,将放大结构地震响应;随着轨道系统滑动层摩擦因数增加,连续梁桥纵向地震响应减小,简支梁桥纵向地震响应增强;底座板刚度变化对桥梁纵向地震响应影响较小;增加连续梁桥制动墩抗推刚度,将增强制动墩地震内力响应,需要根据不同抗震需求合理设计桥墩抗推刚度。     

客运专线高架车站的减振设计研究

某客运专线高架车站采用建桥一体化结构形式,自下而上依次为出站层、站台层和候车厅,其中正线位于高架站台层。本文通过建立该车站站房主体结构模型,对其进行列车—无砟轨道—站房结构耦合振动分析,结合现场振动试验测试结果验证了模型的准确性,在此基础上针对正线无砟轨道结构提出了提高扣件弹性、轨道板下铺设橡胶弹性垫层以及使用钢弹簧浮置板轨道代替双块式无砟轨道三种减振优化方案,并对各种方案的减振效果进行了分析与比较。     

制挠工况下高铁大跨连续梁桥上无砟轨道受力研究

为探明高速铁路长联大跨度连续梁桥上CRTSII型板式无砟轨道制挠工况下受力特性,选取某高铁跨径(60+3×100+60)m的连续梁桥为工程实例,建立考虑梁轨各构件的空间有限元模型,计算分析单侧制挠工况下各层轨道结构纵向附加力分布规律;分析轨道关键结构参数变化对其纵向附加力影响规律,研究结果表明:在单侧制挠工况下,钢轨纵向附加力最大值出现位置随着加载区域的变化而变化,最大附加拉力及附加压力分别出现在加载区域后端点、前端点;轨道板和底座板纵向附加力分布趋势一致;3层轨道结构中,轨道板在制挠工况下纵向附加力最大;连续梁固定支座右侧300 m范围加载制动力为轨道结构相对最不利工况;道床板伸缩刚度以及滑动层摩擦因数对轨道结构附加力影响较大;CA砂浆层对轨道结构附加力影响较小;建议增大大跨连续梁两端无砟轨道结构强度,改进CRTSII无砟轨道CA砂浆层的设置。     

客运专线斜交刚构连续梁设计中的关键问题

主要以跨度为(20+3×24+20)m,斜交法向角35°,就斜交刚构连续梁的结构形式进行研究,得出斜交刚构连续梁采用的结构形式应该是双线分离的钢筋混凝土实体板梁,刚壁墩的厚度综合考虑自振频率、截面内力、基础受力几方面的内容,配跨应综合考虑刚构连续梁的自振频率、挠跨比、梁端转角和支反力,使结构受力最合理、经济。     

高速铁路桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道温度荷载效应研究

桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道系统梁轨相互作用的传力体系与既有的有砟轨道和单元板式无砟轨道线路的轨道结构受力变形特征有较大的不同。利用ANSYS有限元软件对桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道的受力变形特征进行分析,选择32 m简支梁和(48+80+48)m连续梁开展了长期温度荷载效应监测,分析桥上CRTSⅡ型板在温度荷载作用下的结构受力变形特征。结果表明,在降温和升温过程中,简支梁和连续梁梁体温度伸缩量与温度的分布规律相吻合,"两布一膜"减少了梁轨间相互作用力。说明桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道设计原理和设计方法是合理的,为相关技术规范的制定提供了科学依据。     

石武客运专线驻马店特大桥(32+48+32)m连续梁支架现浇施工技术

石武客运专线驻马店特大桥跨S333省道(32+48+32)m连续梁采用贝雷梁钢管支架一次现浇法施工,针对其跨度大、一次浇筑混凝土数量大、混凝土浇筑施工工艺要求高等特点,详细介绍了支架设计与预压、球形支座及模板安装、混凝土浇筑及预应力张拉和压浆等施工技术。     

沪通铁路(80+108+80)m连续槽形梁方案研究

预应力混凝土槽形梁是一种下承式桥梁结构形式,底板作为行车道板,腹板作为主要受力构件,能有效地降低结构线路的高度。介绍沪通铁路(80+108+80)m连续槽形梁方案构思和结构设计:全梁腹板采用等高度,兼作声屏障,腹板上设置大圆孔,可以减轻结构质量,使得结构更加美观,双线铁路轨道位于底板上,大大降低了线路高程,经济和社会效应显著。平面结构分析表明,梁体刚度较大,各项指标均满足规范要求;空间分析采用实体单元,计算表明结构整体受力合理,满足混凝土的强度要求。     

京沈客运专线(109.8+170+170+90.8)m V撑连续梁设计

为实现京沈客运专线对京承高速公路与机场北高速互通区的跨越,京沈客运专线温榆河特大桥采用(109.8+170+170+90.8)m V撑连续梁结构体系。通过介绍温榆河特大桥V撑连续梁的工程概况及该箱梁与V撑构造特点、内力分析情况、预应力体系及钢束布设、动力分析的成果等,论证V撑连续梁方案的可行性,为高速铁路大跨结构的设计提供有益的参考。     

(48+80+48)m连续梁桥与轨道系统地震响应规律研究

为研究高速铁路连续梁桥-轨道系统地震响应规律,采用非线性弹簧模拟线路纵向阻力,建立考虑轨道及下部结构的(48+80+48)m连续梁桥-轨道系统仿真模型,分析温度、活载和制动作用下桥上无缝线路梁轨相互作用纵向力分布规律,在此基础上,研究地震作用下连续梁桥-轨道系统动力响应特性。研究表明:温度、活载及列车制动作用下梁轨相对位移、钢轨应力等均在桥台附近取得极大值,地震频谱特性对梁轨系统动力响应有很大的影响。     

钢束张拉顺序对连续梁现浇支架的影响

在研究预应力次内力的理论基础上,对(32 +40 +32)m预应力混凝土连续梁施工阶段钢束张拉顺序进行分析比较,考察不同张拉顺序下的预应力效应对其支架受力及梁体变形的影响.结果表明,不同的钢束张拉顺序对支架受力变化及梁体变形影响很大.     

温度荷载作用下桥上CRTS Ⅱ型板式轨道纵向力学特性研究

利用有限元软件ANSYS建立温度荷载作用下桥上CRTS II型板式无砟轨道结构体系各部件纵向相互作用分析模型。模型中钢轨、轨道板、底座板、梁体、桥墩均采用梁单元模拟,各结构层之间的连接采用弹簧单元模拟。以一座高速铁路混凝土连续梁桥为例,分析桥梁温度荷载作用下,轨道及桥梁结构的力学特性,并针对相关因素对各结构层受力与变形的影响进行了研究。研究结果表明:当梁体温升幅度达到一定值以后,轨道结构纵向力不再明显增大;"分离板模型"能更好反映CA砂浆黏结状态对轨道和桥梁受力特性的影响;滑动层摩擦大数增大,将大幅度增加轨道与桥梁结构的受力;轨道板宽接缝开裂导致钢轨、底座板纵向受力以及轨道板位移的增大。     

高速铁路异型变宽预应力混凝土连续梁桥设计

结合某客运专线高架车站站台外一座(32.6+2×32.7+32.6)m铁路变宽道岔连续梁桥,介绍该桥的结构形式,构造细节,预应力体系,施工方法,平面杆系和空间梁格法的计算过程和分析结果,以及设计中应注意的问题,为类似的桥梁设计提供借鉴。     

温度荷载下纵连式无砟轨道梁轨耦合作用规律

研究目的:温度荷载下梁轨耦合作用规律是桥上铺设CRTSⅡ型板式无砟轨道的基础,本文针对简支梁和连续梁,建立多钢轨、整桥系统的计算模型,对其梁轨耦合作用规律及其影响因素进行较为全面、细致的分析,以期为桥上纵连板式无砟轨道无缝线路的设计、施工及后期养护维修提供参考。研究结论:(1)纵连板的钢轨伸缩力与梁跨布置没有明显的映射关系,近似呈对称分布,这主要是由轨道板的位移分布特点所决定的;(2)底座板是梁轨系统中的关键部件,其伸缩影响着系统其他部件的受力与变形,端刺为底座板的锚固装置,其刚度直接决定着底座板的伸缩位移大小;(3)受梁板相对位移的影响,滑动层、"两布"隔离层、端刺产生的纵向力均会引起底座板纵向力的变化,变化幅度近似为其摩阻力或纵向力;(4)降温工况下,钢轨、轨道板、底座板三层纵连结构受桥梁伸缩的影响不大,但在剪力齿槽处波动较大;(5)滑动层摩擦系数是轨道结构中极其重要而又难以监控的参数;增大CA砂浆粘结力对轨道结构受力有利,建议严控施工质量;(6)该研究结论对纵连板式无砟轨道设计优化理论和工程实践具有一定的指导意义。     

超长联跨海连续梁桥无缝线路静动力学分析

为指导高速铁路跨海超长联连续梁桥上无砟轨道无缝线路设计，基于梁轨相互作用原理及多体动力学理论，通过建立无砟轨道-多跨连续梁桥静力学分析模型与高速车辆-无砟轨道-连续梁桥耦合动力学分析模型，对超长联跨海连续梁桥上无砟轨道无缝线路的静、动力学特性进行分析研究。研究结果表明：(60+37×80+60) m连续梁温度跨度超长，须铺设钢轨伸缩调节器以降低钢轨应力；进行超长联跨海连续梁桥上无缝线路设计与检算时，应考虑活动支座摩阻力的贡献和影响；设置伸缩调节器后，连续梁桥上无缝线路钢轨受力、断缝值等各指标均能满足安全性要求；列车荷载作用下，车辆、轨道、桥梁的各项指标均满足动力性能评价要求；为保证轨道系统安全服役，建议加强混凝土连续梁伸缩调节区域轨道状态的调整、在线监测与科学维护。     

连盐铁路苏北灌溉总渠桥上无缝线路设计方案分析

新建连云港至盐城客货共线铁路,铺设跨区间无缝线路有砟轨道,设计客车行车速度200 km/h,全线大跨桥梁众多,其中跨沿海高速、苏北灌溉总渠特大桥主跨结构桥跨布置为(73+2×128+73)m连续梁+(73+4×128+73)m连续梁,2联大跨连续梁相邻布置,最大温度跨度达530 m,设计难度大。对此,基于桥上无缝梁轨相互作用原理,对该桥桥上无缝线路设计方案进行优化分析,在桥上设计了2组伸缩调节器以及一段小阻力扣件。     

晋陕黄河特大桥2×108 m单T刚构挂篮设计

研究目的:大(同)西(安)铁路客运专线晋陕黄河特大桥主桥采用15联2×108 m单T刚构钢桁加劲组合结构形式,为国内首次运用,箱梁采用单箱双室、变高度、变截面结构且节段数量多、重量大,T构悬臂段施工方法为在0#块上拼装挂篮之后对称浇筑.为了保证2×108 mT构安全高效施工,必须设计一套能承重节段重量且自身重量较轻的挂篮来配合施工.研究结论:晋陕黄河特大桥2×108 mT构采用三幅双拼菱形桁架形式作为主受力构架.(1)杆件均能满足受力要求,底模平台吊挂系统最大变形量11.3 mm,内、外滑梁及吊挂最大变形量7.2 mm,前上横梁及菱形构架最大变形量25.1 mm,后锚固系统最大变形量1.7 mm,挂篮杆件受力及变形均在允许范围之内,满足施工需要;(2)挂篮自重较轻,可减少挂篮加工的资金投入;(3)操作简单,在保证安全质量的同时可加快施工进度;(4)可为类似T构、连续梁施工的挂篮设计提供借鉴.     

高速铁路(40+56+40) m预应力混凝土连续梁节段预制胶拼法建造技术研究

新建郑州至阜阳高速铁路周淮特大桥3联(40+56+40) m双线无砟轨道预应力混凝土连续梁采用节段预制胶接拼装法建造,对其结构设计、节段拼装工艺以及结构检算等方面开展了分析研究。研究成果主要有:(1)节段预制拼装梁采用增加跨中和边跨等高段长度的立面布置方案,可以方便施工,节省模板费用,且立面视觉效果较好;(2)创造性的采用一次半联满挂的拼装工艺,研制了可满足于跨度64 m及以下的双线简支梁和跨度不超过80 m的双线连续梁的节段拼装造桥机;(3)提出了预应力混凝土节段预制拼装连续梁结构构造措施、结构检算技术标准、拼装工艺要求等。     

郑徐高铁CRTSⅢ型板式无砟轨道结构服役状态监测

为掌握CRTSⅢ型板式无砟轨道结构的温度场、受力和变形规律,在郑徐高铁跨京杭大运河徐州特大桥的CRTSⅢ型板式无砟轨道结构开展监测服役状态监测的基础上,对监测数据进行了统计分析,研究表明:(1)轨道板板中温度高于自密实混凝土层和底座板;(2)轨道板上半部分温度梯度较大,下半部分温度梯度较小;(3)连续梁跨中地段轨道板板端翘曲位移高于板中翘曲位移,板端最高翘曲位移为1.9mm。连续梁梁端地段轨道板板端翘曲位移与板中翘曲位移接近;(4)随着大气温度的升高,桥梁梁缝的相对位移值逐渐减小;(5)轨道板压应力、拉应力大小变化随着温度的升高和降低而相应发生变化。     

京津城际(80.6+128+80.6)m预应力连续梁设计

京津城际轨道交通工程北京环线特大桥跨五环路主桥为双线铁路桥,跨越北京五环路主路及辅路,五环路两侧管线密布,为满足五环路通车要求,本桥采用(80+128+80)m预应力混凝土连续梁跨越,全联长290.9m;本梁采用变截面箱梁,三向预应力体系,采用挂篮悬臂灌筑施工。连续梁具有整体性好、刚度大、梁缝少、变形小、轨道平顺度高等优点,有利于高速行车,是非常适合于客运专线的一种桥梁结构型式。该桥是京津城际轨道交通工程中跨度最大的预应力混凝土连续梁。针对该桥梁部的结构设计技术问题以及设计概况进行简要介绍。     

(92+3×152+92) m连续梁-拱桥结构计算分析

以金华至台州铁路(92+3×152+92)m连续梁-拱桥为背景,分别采用MIDAS和BSAS软件建立空间三维模型和平面杆系模型,通过对两模型计算结果的对比分析,得出两计算模型分析结果的差别;通过不同横撑形式对结构稳定性的影响分析,为类似的连续梁-拱桥结构设计提供参考。