铁路预应力混凝土连续槽形梁研究

槽形梁目前在我国铁路建设中应用较少,已建成的最大跨度只有40 m,在特殊条件下采用槽形梁能较大程度地降低有效建筑高度,具有较好的经济性。槽形梁空间受力特征明显,需要借助大型有限元程序进行梁板模型及实体模型分析,计算工作量大。铜九铁路跨越318国道大桥采用(40+64+40)m单线预应力混凝土连续槽形梁结构,该桥已建成通车并进行了通车试验,通过对连续槽形梁的三维有限元整体空间分析,系统揭示了在竖向荷载作用下连续槽形梁的空间作用特性,为更大跨度的铁路连续槽形梁的建造提供借鉴。     

铁路简支槽形梁结构设计与动力仿真分析

在我国铁路桥梁中,槽形梁的使用还较少。对敦格铁路1-32m槽形梁进行计算分析,并对其进行车桥耦合动力仿真分析。根据计算分析的结论,得出设计的槽形梁断面及各项应力合理,车桥耦合动力特性满足现行规范要求,为敦格铁路安全运营提供理论依据和科学参考,为槽形梁在我国铁路建设中的推广具有很强的借鉴意义。     

40m＋64m＋40m铁路连续槽形梁设计

槽形梁是一种粱、板组合形式的预应力结构,具有建筑高度低、节省路基土石方工程投资、养护简便及减少噪声等特点,在解决立交跨线处净空受控制的工程中。结合某线40 m 64 m 40 m铁路连续槽形梁,介绍了槽形梁的合理断面设计、构造细节、平面杆系及空间结构的分析计算过程和结果,以及设计中需要注意的问题。     

高速铁路分片式槽形梁设计研究

综合考虑铁路建筑限界、桥面横向布置、戈壁大风区桥梁施工条件、列车运营安全等因素,兰新高速铁路百里风区桥梁采用了并置16 m分片式槽形梁的设计方案。通过纵向整体杆系结构及空间三维实体有限元整体性分析,研究槽形梁的空间受力特性;通过风-车-桥耦合动力模型计算,分析槽形梁上高速列车运行安全性及平稳性。结果表明:槽形梁纵向按照全预应力构件设计、横向按照钢筋混凝土结构设计的理念可行;通过合理布置钢筋能够有效满足U形梁的抗扭承载能力;桥梁的振动性能良好,具有足够的竖向和横向刚度,能够满足高速铁路桥梁250 km/h运行时的安全性和舒适性要求。     

一种新型铁路钢—混组合桁架桥的动力特性分析

对一种由三角形桁架和混凝土槽形板组成的新型铁路钢—混凝土组合桁架桥建立了有限元计算模型,分别采用空间梁单元、空间板单元及三维实体单元对混凝土槽形板进行模拟。计算分析了桥梁的自振特性和移动列车荷载作用下的动力响应。结果表明:采用三种不同单元模拟槽形板得到的结构主要振型及相应自振频率的计算结果较为接近,梁单元模型可在保证精度的前提下大大减少计算工作量;移动荷载作用下桥梁的竖向挠度和加速度响应较小,满足我国干线铁路行车要求。     

铁路混凝土槽形梁弯扭耦合效应分析与设计优化

以西宁—大通铁路50 m单线混凝土槽形梁为实例,介绍铁路混凝土槽形梁的结构特点,分析直线混凝土槽形梁在曲线荷载作用下的弯扭耦合效应,阐述采用空间板壳模型进行结构分析的准确性和铁路混凝土槽形梁结构设计中普遍存在的问题。结果表明:对于铁路直线混凝土槽形梁曲线加载情况,平面杆系模型存在缺陷,空间板壳模型的分析结果较为全面,可以精确计算槽形梁弯扭耦合放大效应。对于梁板结合部位应力集中问题,可以通过分析空间实体模型得到全桥范围内该部位最大应力,从而采取相应措施优化构造或配筋率来降低局部应力。     

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。     

沈丹铁路双线槽形梁设计分析

预应力混凝土槽形梁属于下承式桥梁,具有隔音降噪、梁高较低、降低工程造价等优点,适用于公路、铁路、城市轨道交通桥梁及城市高架桥。以沈丹铁路槽形梁为背景,设计双线大间距槽形梁结构,经分析研究,该槽形梁截面尺寸合理,强度、刚度、稳定性均满足现行规范要求,应力结果满足相关规范要求,阐述其结构计算方法,为设计和施工人员提供参考。     

基于英国BS5400的预应力混凝土槽形梁结构性能研究

结合一座国外公路槽形梁的工程设计实例,基于MI-DAS FX+V2.0.0和MIDAS/Civil 2006结构分析软件,选取四面体单元和桁架单元,建立空间实体计算模型,进行了各荷载组合工况下槽形梁空间受力性能研究,并针对槽形截面特点进行了各典型位置的剪力滞效应分析。在此基础上基于BS5400,进行结构性能分析及安全性分析,并总结预应力混凝土槽形梁的优缺点。分析结论可为BS5400规范体系下预应力混凝土槽形梁的设计及计算分析提供参考。     

珠三角城际铁路32m双线简支槽形梁方案研究

研究目的:针对珠三角城际铁路特点,充分发挥槽形梁的自身优势,通过综合比选分析研究,提出适用于珠三角城际铁路的32 m双线简支槽形梁方案。研究结论:(1)提出了适用于珠三角城际铁路的斜墙式Γ形腹板,实体底板的32 m双线简支槽形梁方案;(2)经过综合比选,确定了电缆槽放置在槽底轨道两侧的桥面布置形式;(3)对结构各部位尺寸进行了多程序、多模型的分析比选,所推荐的方案满足使用功能,计算的各项指标满足规范要求;(4)所推荐的方案满足整体预制架设施工的需求,运架一体机更适合槽形梁,并提出运架一体机荷载图式;(5)本研究成果能够指导双线简支槽形梁尝试在城际铁路中推广使用,同时也为在其他标准的铁路、地铁中槽形梁的选择提供参考。     

高速铁路槽形连续梁车-轨-桥相互作用动力分析

济青高速铁路(40+70+70+40) m槽形连续梁是国内外跨度最大的高速铁路双线预应力槽形连续梁。为分析其列车通过时的动力性能,建立列车-轨道-槽形连续梁动力相互作用模型,编制铁路列车-轨道-桥梁耦合动力仿真软件RTTB,利用现场实测数据验证仿真软件的工程可用性,对动车组与货车过桥时系统的动力响应进行数值计算和评估。结果表明:CRH2动车组、CRH3动车组、C64货车在设计速度范围内以单列或者双列的形式通过桥梁时,车辆的安全性指标均合格,平稳性指标为优秀,桥梁的各项动力响应指标均满足规范要求,槽形连续梁结构设计合理,满足设计要求。     

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。     

高速铁路大跨度桥梁梁端板式无砟轨道设计研究

严寒地区高速铁路大跨度桥梁梁端扣件间距超限问题比较普遍,通过梁端无砟轨道结构的受力和变形分析,确定梁端扣件间距的最大限值,提出桥梁预延长、道床悬出梁端及减少轨道板端部扣件间距的设计措施,并通过哈大客运专线的典型工点,介绍梁端无砟轨道设计。结果表明,该设计措施简单实用,可解决大跨度桥梁梁端大扣件间距达1 000 mm的问题。     

普速铁路单线独塔斜拉桥总体设计及创新

潜江铁路支线属于江汉平原货运系统的重要组成部分,岳口汉江特大桥是潜江铁路支线跨越汉江的控制性重点工程。为提高结构通航安全性,更好地满足防洪要求,主桥采用(32.7+50+93.7+260+38.2) m的独塔双索面混合梁斜拉形式,实现大跨独塔结构体系在国内铁路桥梁上的跨度突破。考虑到建造铁路大跨度独塔混合梁斜拉桥面临着疲劳活载大、动力指标及刚度要求高等诸多难题,且非对称铁路独塔斜拉桥具有设计技术复杂、建设标准高等特点,对主桥的桥型方案选取、桥梁设计难点、桥塔、主梁形式、钢混结合段、索塔索梁锚固形式等进行详细介绍,给出相关结构刚度、应力强度、疲劳应力幅、风车桥耦合等计算结果,并阐述主桥设计时所采用的创新性技术构思。     

浅析DJ168架桥机在铁路桥梁工程中的应用简

在设计速度不大于200km／h的铁路桥梁工程建设中,架设简支T梁一般采用与铺轨工程同时进行的“边铺边架”方案,该方案的架梁时间往往会影响项目的建设工期。为扩大桥梁架设范围,加快施工进度,对采用DJ168公铁两用架桥机先行架设简支T梁,再进行铺轨作业的“先架后铺”方案进行探讨。并针对DJ168公铁两用架桥机的功能及技术条件,结合实际工程,论述DJ168公铁两用架桥机在架设简支T梁中所起的作用,实践证明采用DJ168公铁两用架桥机架设T梁,可以加快施工进度,节省工期。     

Test Analysis of the Vibration Response of Trough Girder Bridge in the Small Radius CurveEI北大核心

Research purposes: The bridge in circinate line of Hefei Railway Hub was built in the curve with radius of 300 m. In order to reduce structural height of the bridge across the Huainan railway, the single-line simple trough girder bridge with 32 m span was applied. The lateral vibration of the vehicle and bridge is intensified under the action of centrifugal force, and the torsion effect is obvious when the train running on the bridge in the small radius curve. On the other hand, the torsional rigidity of the trough girder with open section is lower than that of the closed box girder. Moreover, the wheel lateral force and the derailment coefficient is increased, and the reduction rate of wheel load is also increased owing to centrifugal force caused by unbalanced superelevation. In order to ensure the safe and smooth operation of the train and reveal the dynamic performance of the trough girder bridge in the small radius curve, the vibration response of the single-line trough girder bridge is tested and analyzed. Research conclusions:(1) The measured vertical and horizontal fundamental frequencies of the trough girder bridge are obviously larger than the vertical self-vibration frequency limit given by the relevant specification and the normal value of the measured transverse minimum natural vibration frequency. The lateral stiffness of the bridge is mainly controlled by its foundation stiffness. (2) The stiffness of the bridge can meet the requirements of C62 freight train safe running on the trough girder bridge in the curve with radius of 300 m at a speed of not more than 40 km/h. (3) The transverse vibration response of the bridge consists of the transverse static response of the structure caused by the centrifugal force and the lateral dynamic response caused by the coupling vibration of the vehicle-bridge system. (4) The research results can be referenced in the design of the railway bridge in the curve and coupled vibration analysis of trains and bridge in the small radius curve. © 2018, Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All right reserved.     

地震作用下高速铁路FPS隔震桥梁无砟轨道力学特性参数研究

为了准确分析地震作用下高速铁路FPS隔震桥梁无砟轨道的纵向力学特性,以一典型5跨FPS隔震简支梁桥为对象,建立基于CRTSⅡ型板式无砟轨道的线桥一体化模型;应用非线性时程方法分析无砟轨道的纵向力学特性并进行参数研究。研究结果表明:地震作用下,梁端的轨道纵向力要大于梁中间位置;滑动层与剪力齿槽的设计能减小底座板与梁面的纵向相互作用,且道床板纵连能分散从梁面传来的纵向力,使CA砂浆及扣件的纵向力降低;FPS摩擦系数、支座半径、滑动层摩擦系数、剪力齿槽刚度对轨道纵向力有较大影响,在高速铁路FPS隔震设计时,应综合考虑各参数对Ⅱ型板纵向地震受力的影响,在保证正常运营的同时,减小Ⅱ型板纵向地震受力,防止轨道发生纵向破坏。     

客运专线四线简支梁设计分析

整孔简支箱梁因其具有受力简单,整体刚度大,外形美观,施工工艺简单,后期养护工作小,在我国高速铁路建设中得到广泛采用。铁路工程建设通用参考图中,有砟轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁分为单箱双室、组合箱梁、单箱单室3种截面形式。对于多线桥,尤其是四线桥,在线间距能拉开的情况下,优先采用单线+双线+单线或者双线+双线的分离式组合截面,但对于线间距无法拉开时,国内对这种整体式箱形截面研究较少,以某线为研究背景,四线梁型采用单箱五室截面,桥墩采用三柱式花瓶墩,对四线简支梁进行优化设计,使其能更广泛地应用于四线铁路桥设计中,为四线梁的标准化设计提供参考。     

铁路客运专线新型桥梁结构与施工技术

结合客运专线建设实践,以铁路客运专线所采用的桥梁新结构及施工技术为研究对象,分析了后张法预应力混凝土箱形简支梁、装配式双向预应力混凝土T形简支梁、钢筋混凝土刚构连续梁、钢与混凝土结合连续梁等新型桥梁结构的特点和施工要点。在此基础上,总结了桥梁设计与施工新技术对今后铁路客运专线建设的借鉴作用,并对今后我国铁路客运专线桥梁结构的设计与施工提出了一些建议。     

大型输水钢管下穿兰新客运专线方案研究

兰州市水源地建设工程彭家坪支线输水隧洞下穿兰新客运专线马耳山沟中桥,该工程须考虑桥下净空、管道桥线型、结构布置等问题。为了使管道桥下穿既有马耳山沟中桥既满足小半径反向曲线线型要求,又满足既有桥下净空和行洪要求,通过方案比选最终选择了对既有铁路运营影响最小的槽型连续弯梁方案,解决了上述关键技术难题。技术方案顺利通过审查并实施,可为类似工程提供借鉴。