大跨度悬索桥铺设CRTSⅢ型板式无砟轨道可行性分析北大核心

为了解大跨度悬索桥铺设CRTSⅢ型板式无砟轨道的可行性,在分析荷载和自然环境影响下五峰山长江大桥梁体线形规律及梁体线形对轨道影响的基础上,结合典型无砟轨道斜拉桥应用实例,从无砟轨道对梁体空间大变形的适应性、测量控制技术、成桥线形控制技术3个方面进行可行性研究。根据脊椎结构特性和仿生学原理,进行“轨道-桥梁”一体化设计;提出增设辅助墩、边墩和辅助墩均增设纵向位移单向竖向支座以控制梁端转角,选择下承式梁端伸缩装置以使梁端区域刚度均匀过渡;在梁体厂内“3+1”预拼装时,建立相对平面控制网,成桥后利用“连通器”原理快速建立相对高程控制网,可基本解决无砟轨道对大跨度悬索桥变形的适应性及测量控制难题,并提出成桥线形质量控制关键点。     

四线铁路钢-混组合梁斜拉桥设计关键技术

上海斜塘特大桥主桥采用主跨260 m双塔斜拉桥,跨越斜塘航道,承载四线铁路。对2种边中跨比斜拉桥方案进行对比,根据中跨静活载挠跨比、静活载梁端转角和活载负反力等分析结果,确定边中跨比采用0.38,主桥跨径布置为(40+60+260+60+40) m;对比3种钢-混组合梁截面形式的主梁刚度、经济性及无砟轨道适应性,主跨梁体选取高3.5 m的分离式双箱钢-混组合梁,边跨及衔接处主跨8 m段采用混凝土梁;对比H形和花瓶形桥塔的结构性能、施工方案,选取高97 m的H形桥塔;综合考虑结构刚度、轨道板变形和施工控制,中、边跨斜拉索梁上间距分别取12 m和8 m,桥塔最外侧斜拉索倾角取30°;索塔、索梁均采用钢锚箱式锚固结构。大桥整体结构计算结果安全可靠;温度、列车等荷载组合作用下,桥梁竖向刚度、换算曲率半径均满足规范要求。     

大跨度钢桥铺设无砟轨道关键技术研究

大跨度钢桥由于跨度大、变形复杂,铺设无砟轨道缺少相关的理论储备及应用经验。以铜陵长江大桥为例,对大跨度桥梁铺设无砟轨道的关键技术进行研究,包括无砟轨道结构选型、梁端无砟轨道设计及轨道减振设计。提出高速铁路大跨度钢桥无砟轨道选型原则,完成轨道减振设计;梁端采用抬轨伸缩装置与过渡板设计方案解决梁端伸缩、转角及横向相对位移。     

150MN高墩转体T构施工控制技术

阳泉至盂县高速公路桃河特大桥跨石太铁路为(75+75)m预应力混凝土T形刚构桥,为减少桥梁施工对铁路安全运营的影响,T构采用高墩转体法施工.T构转体长度为109 m,转体高度为51.15 m,转体重量为150 MN.为确保施工精度及安全,对转盘与滑道的安装精度及T构线形与应力进行控制,通过在承台内预埋调节螺栓及高精度的控制测量,使滑道及转盘的安装误差控制在较小的范围;通过主梁预拱度设置、预压测量挂篮变形、T构自重控制、纵向预应力施工控制、桥面临时荷载控制、温度控制等措施,使梁体的应力状态和线形满足设计要求.     

曲线梁桥合理水平约束体系研究

为了研究曲线梁桥径向侧移病害产生的原因及其防治措施,采用了有限元数值方法,分析了曲线梁桥传统水平约束体系的局限性,基于曲线梁桥的温度变形特点,提出了一种曲线梁桥的"温度自适应"水平约束体系形式以及与其相适应的销轴式限位约束措施,同时讨论了限位销槽安装角度对销轴受力的影响。结果表明:对于小半径大跨径的预应力混凝土曲线梁桥,传统的径向全限位水平约束体系下,温度作用引起的径向水平次内力较大,支座和挡块水平抗剪承载力不足是此类桥梁径向侧移病害的主要原因。"温度自适应"水平约束体系通过释放桥梁墩台处梁体水平转角及中间墩的径向位移,在保证梁端伸缩缝正常工作的同时释放了外力作用引起的梁体次内力,体系受力简单明确,显著减小了支座承受的水平力,且梁体的径向位移不会明显改变桥梁的设计线形及结构的竖向支反力,说明该约束体系是合理有效可行的。销轴式限位约束措施可确保梁体在桥墩上按照预设的方向活动且不发生落梁,提高了曲线梁桥的安全性和耐久性;梁端销槽安装角度对销轴受力影响较大,同时也会影响伸缩缝的正常工作,应精确控制梁端销槽的安装角度,并应尽量控制在气温与设计基准温度相近的时间内进行销轴与销槽的定位安装。     

大跨径钢箱梁转体T构挠度与受力研究

以太原市卧虎山路2-100 m钢箱梁转体T构桥为例,该桥转体时梁段悬臂长度大,导致梁端挠度和竖向变形调整幅度较大。不利于成桥线形的控制,受力性能复杂。设计及施工难度均较大。为揭示其挠度及受力特性,于文中展开详细的分析及探讨。     

武广客运专线罗水大桥施工控制

罗水大桥位于武广铁路客运专线上,跨越罗水河的主桥为跨径(48+80+48)m的三跨预应力混凝土连续梁桥,桥上铺设无碴轨道,设计速度350 km/h,主梁采用分段悬臂法施工。由于无碴轨道扣件调节量有限,相比于普通连续梁桥,高速铁路无碴轨道大跨度连续梁桥对成桥线形控制更为严格。为了使该桥的成桥线形达到设计要求,利用桥梁博士有限元软件模拟施工过程,根据桥梁变形和受力情况预测施工预拱度,监测施工过程和成桥状态下的桥梁线形和受力状态。控制结果表明,施工过程中和成桥状态下,桥梁线形顺畅,合龙口主梁高程误差小于10 mm,主梁受力状况良好,达到监控目标。     

高速铁路无支座整体式刚构设计

为与相邻公路桥对孔布置并具有较优的结构性能,新建福州至厦门铁路泉州湾跨海大桥引桥采用多联(3×70)m无支座整体式刚构,该桥型全桥不设支座,边墩与中墩均与主梁固结形成整体刚构。该桥主梁采用预应力混凝土箱梁;墩高20~50 m,中墩采用实体墩或空心墩,边墩采用薄壁墩,相邻联边墩共用基础。通过在相邻梁端加装横向限位器、应用无砟轨道小阻尼扣件、边墩顶梁段采用两交界边墩临时固结后悬臂浇筑施工等措施较好地解决了梁端相对横向位移、轨道适应性及海上施工等问题。对该无支座整体式刚构桥结构性能进行分析,结果表明:其各项指标均满足规范要求,具有较好的经济性、抗震性能和景观效果。     

大跨径PC连续刚构桥长期下挠影响因素分析

以栗子坪大桥——大跨径预应力混凝土连续刚构桥为工程实例,采用有限元程序Midas/Civil对其进行施工过程和运营阶段仿真计算,分析混凝土超方、预应力损失、混凝土收缩徐变、刚度损失等因素对大跨径预应力混凝土连续刚构桥跨中长期挠度的影响。计算结果表明:混凝土超方和桥面铺装施工误差导致的自重增加均可引起桥梁跨中长期挠度增加,后者超重使桥梁跨中长期挠度增加更大;预应力损失对桥梁跨中长期下挠影响非常显著,其中顶板束预应力损失影响最大,其次是腹板束,底板束影响最小;桥梁跨中长期挠度与终极徐变系数、环境相对湿度的变化有很大关系;梁体刚度降低使桥梁跨中长期挠度增加较多,且早期刚度的降低对桥梁跨中挠度增加影响较大。     

无砟轨道预应力混凝土连续梁桥工后徐变变形研究

在高速铁路中,对于铺设无砟轨道的预应力混凝土连续梁桥,控制其工后徐变变形具有十分重要的意义。对宁杭客运专线某处预应力混凝土连续梁桥进行有限元分析,采用不同规范的徐变系数计算工后徐变变形并比较计算结果的差异,同时研究施工过程中延迟铺设轨道的时间及拆除中墩临时固结的时间选择对工后徐变变形的影响。     

高速铁路40 m简支箱梁动力响应分析

为研究高速铁路40m简支箱梁桥在列车作用下梁体及车体的动力特性及影响因素,建立车-桥耦合动力分析模型,考虑不同的桥梁刚度、轨道不平顺和残余徐变,分析梁体跨中动挠度、竖向加速度,车体脱轨系数、轮重减载率、轮轨横向力、竖向加速度等动力特性。结果表明:梁体跨中动挠度和梁体竖向加速度受轨道不平顺幅值和残余徐变上拱幅值的影响较小;列车的脱轨系数、轮重减载率、轮轨横向力和车体竖向加速度受轨道不平顺幅值影响较大,各项指标最大值与高低不平顺幅值呈线性关系;残余徐变上拱幅值越大,轮重减载率和车体竖向加速度越大。     

高速铁路常用跨度桥梁技术

为建立高速铁路常用跨度桥梁设计理论和方法,进行该类桥梁设计参数、简支梁动力性能简化判定方法、桥梁线形控制技术及整孔箱梁的制造、运输、架设技术研究。研究结果表明,桥面宽13.0 m,腹板间距6.7 m左右时,箱梁顶板和腹板的受力较为合理;24 m3、2 m箱梁预应力传力长度分别为1.1倍、1.2倍梁高;时速350 km客运专线铁路桥32 m简支箱梁梁体基频限值为150/L。为保证桥梁线形,应控制结构使用阶段上、下缘应力差在4 MPa内,施加预应力时混凝土的强度和弹性模量应达到设计值,施加二期恒载的时间间隔为60 d。箱梁制造时,梁端隔墙采用变截面平顺过渡,并合理地设置温控参数。     

某T形刚构桥体外预应力加固效果评价

该文对某T形刚构桥体外预应力加固效果进行评价分析,首先依据桥梁竣工图纸建立有限元计算模型,分析研究桥梁结构在各类荷载组合作用下的应力与变形;然后根据加固设计方案,对比分析T构施加体外预应力前后的正应力、主应力、变形及强度验算。计算表明:体外预应力加固技术能有效增大T构截面的应力储备,控制T构悬臂端变形;加固后T构的静载试验结果表明实测桥梁刚度大于理论计算值,实测悬臂段挠度小于理论计算值;长期健康监测结果表明桥面标高稳定,牛腿处下挠趋势减缓,桥面线形较平顺;理论分析、静载试验和长期监测结果验证了体外预应力加固技术的可行性与有效性。     

铁路客运专线混凝土连续梁温度效应浅析

由于大跨径混凝土桥梁往往采用超静定的连续梁结构,温度效应在梁体的施工过程中甚至是成桥后的梁体结构中都是不容忽视的。对大跨径混凝土连续桥梁的施工过程中和成桥后温度对混凝土结构应力和变形影响进行研究是必要的。该文从客运专线铁路工程建设的应用实际出发,应用数值仿真模拟的方法,对连续梁温度效应进行研究探讨。其成果为今后客运专线...     

某连续刚构桥复工续建前检测评估及处治技术

某桥为(70+120+70) m预应力混凝土连续刚构桥,0号、1号块混凝土浇筑完后,施工被迫中断1 035 d。为掌握已施工T构受力状况及功能退化情况,分析其对后续梁段施工及成桥运营状态的影响,对主梁T构进行全面检测,采用有限元软件进行结构验算。结果表明:T构箱梁实际强度、结构耐久性指标及应力状态仍较好,按照各种不利工况验算结果均满足规范要求,已建T构仍可使用,但横向预应力和竖向预应力钢筋(未张拉)锈蚀,后续节段混凝土与已浇筑混凝土龄期相差较大。综合桥梁检测和验算结果,采取减少竖向及横向预应力张拉控制力,新旧混凝土结合面凿毛、植筋、涂界面剂和浇筑无收缩性混凝土等措施进行处治。     

复杂条件下车-轨-桥变形映射关系及行车安全评价

以京沪高铁32m简支梁桥-CRTSⅡ型无砟轨道结构为背景,构建含接触非线性、联结失效长时影响以及变形传递机制的桥梁-轨道变形映射通用解析模型,结合京沪高铁某区段轨道高低不平顺实测数据,验证映射通用模型的准确性和有效性;刻画350km·h~(-1)速度等级下车辆动力特性指标变化量与钢轨变形对里程各阶导数的对比拟合相关性,揭示桥墩沉降以及徐变上拱等典型桥梁附加变形与行车安全的动态映射关系;最后探讨层间联结失效对桥梁附加变形阈值的影响,提出基于桥梁附加变形的多指标桥上行车安全评价准则。研究结果表明:变形映射解析模型能更好地刻画层间界面状态演变对映射路径和变形协调效应的时序影响规律,可供列车-基础结构动力耦合系统使用,大幅降低了计算分析规模;基于动态映射关系和车辆动力学评价指标,提出了桥梁服役安全阈值,桥墩沉降为22.6mm,梁端转角为0.092%rad,梁体错台为7.8mm,徐变上拱为17.2mm;层间联结失效对桥梁变形阈值有显著影响,计算时不可忽略。研究成果为实现高铁桥梁安全运营以及行车安全智能化评价提供了理论支撑。     

预制PC梁侧弯变形计算与控制研究

为了研究施工预加力时梁体的侧弯变形,讨论了T形梁施工变形计算与控制中存在的问题,实施了预应力混凝土T梁试验,揭示了梁体在张拉过程中的侧弯变形规律。提出了计算的基本假设,运用静力法对施工梁体进行受力分析,推导了侧弯变形计算公式。结合截面设计,提出了施工侧弯变形控制的设计措施。     

基于运营纵坡控制的大跨铁路和公铁合建桥竖向刚度设计方法

为合理设计大跨铁路和公铁合建桥梁的竖向刚度,提出了一种基于运营纵坡控制的竖向刚度设计方法,该方法以保障列车安全通行、乘客乘坐舒适性为目标,选取最大牵引纵向坡度、最小溜逸纵向坡度、纵向坡度差、曲率半径以及车-桥动力响应为控制指标,对桥梁的竖向刚度进行控制,采用该方法对某公铁合建三塔斜拉桥方案进行竖向刚度设计验证。结果表明:该方法能较好地实现大跨铁路和公铁合建桥梁的竖向刚度设计,在保障结构和行车安全的前提下能够降低工程投资、提高桥梁设计的经济性。算例验证结果显示该方法的各项计算结果均满足各控制指标要求,竖向刚度合理。该方法还可根据运营纵向坡度反推合理的成桥纵向坡度和桥面线形。     

公铁两用斜腹杆斜拉桥结构受力分析

某公铁两用斜拉桥主跨567m,公路桥面宽27.5m,铁路桥面宽16.0m,上宽下窄;钢桁梁采用N形桁架,倒T形截面,主桁腹杆斜率达1∶2.7。对主桁断面形式在经济性、挠度、刚度和稳定性方面进行比较研究。为研究该桥结构受力,建立该桥密横梁有限元模型,进行合理成桥状态模拟计算,分析各个工况下结构的内力、变形。分析结果表明,斜拉索最大应力为686.38MPa,主桁竖向最大挠度为101.2cm,梁端转角为1.48‰rad,该桥在应力、稳定性和刚度方面均满足规范要求。     

预应力混凝土简支梁施工侧弯理论分析

为模拟梁体侧弯现象,建立了40m预应力混凝土T梁三维实体有限元模型。用结构分析软件ANSYS程序进行侧弯模拟计算,并根据得到的变形和应力,分析侧弯对梁体刚度、强度和稳定性的影响。