跨度40m半穿式钢桁梁横向刚度研究与控制

沪杭线提速后 ,既有钢梁横向振幅超过桥梁横向振幅参考限值 ,钢梁桥成为限速点 ,通过对钢梁桥的加固以适应沪杭线的提速。     

轮轨润滑对40m半穿式钢桁梁横向拍振抑制效果的试验研究

中等跨度单线钢梁在货车提速至60km*h-1以上时横向出现拍波振动,这是货车提速中钢梁出现的一个普遍性问题,是货车转向架在临界速度下横向出现摆振、且摆振频率与钢梁横向有载频率相接近的结果.抑制这种拍波振动的关键在于降低这两种频率段相重合的概率,而由于钢梁主板或主桁间距的固定不变,普通的横向加固措施抑制这种拍波振动的效果并不显著.本文根据轮轨摩擦与车辆横向振动性能的相关性原理,通过实桥(沪杭线桥78A、40m半穿式单线钢桁梁桥)轮轨润滑前、润滑后货车作用下桥梁横向振动的实测对比分析,定性与定量地证明了轮轨润滑对该类桥梁横向拍波振动起明显的抑制作用,其作用机理是轮轨润滑使得货车转向架临界速度向后延迟,消除了润滑前转向架横向在该速度下将要出现的摆振激励,也就消除了车-桥系统在该速度下横向振动起拍的可能.这对货车转向架横向摆振的深入认识、探索铁路桥梁横向减振的新思路、深化车桥横向分析理论具有重要意义.     

二次受力下外包钢筋RPC加固钢梁抗剪性能研究

为研究二次受力下新型材料加固钢梁的抗剪性能,进行5根活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)四面包围加固足尺钢梁和1根对比钢梁抗剪试验.研究外包RPC对钢梁二次受力承载力和刚度的影响,分析剪跨比、初始荷载和含钢率对加固效果的影响,并运用有限元数值模拟进行对比验证.研究结果表明:各加固试件均发生剪压破坏,型钢与外包RPC界面未发生黏结滑移破坏,协同工作性能良好.加固钢梁抗剪承载力最大提高幅度达到2.8倍.外包RPC对含钢量较大的截面加固效果更好.较大的初始荷载和剪跨比(1.4～1.8范围内)对加固钢梁承载力提高幅度反而减小.考虑RPC抗压强度折减提出二次受力下钢筋RPC外包型钢梁抗剪承载力拟合公式,计算值与试验值吻合较好,可供工程设计参考.     

二次受力下外包钢筋RPC加固钢梁抗剪性能研究

为研究二次受力下新型材料加固钢梁的抗剪性能,进行5根活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)四面包围加固足尺钢梁和1根对比钢梁抗剪试验.研究外包RPC对钢梁二次受力承载力和刚度的影响,分析剪跨比、初始荷载和含钢率对加固效果的影响,并运用有限元数值模拟进行对比验证.研究结果表明:各加固试件均发生剪压破坏,型钢与外包RPC界面未发生黏结滑移破坏,协同工作性能良好.加固钢梁抗剪承载力最大提高幅度达到2.8倍.外包RPC对含钢量较大的截面加固效果更好.较大的初始荷载和剪跨比(1.4～1.8范围内)对加固钢梁承载力提高幅度反而减小.考虑RPC抗压强度折减提出二次受力下钢筋RPC外包型钢梁抗剪承载力拟合公式,计算值与试验值吻合较好,可供工程设计参考.     

上承式钢板梁空间振动计算与加固技术研究

根据列车桥梁时变系统的能量随机分析理论，分别建立列车、上承式钢梁空间振动分析模型，可方便考虑钢板梁主梁横向与竖向弯曲、自由扭转、约束扭转变形及横隔板、横联、平联、刚性连接加固杆件等桥梁局部构件的作用。采用计算机模拟方法，计算了提速列车与常用跨度上承式钢板梁采用各种加固措施前后的空间振动响应-桥梁及机车车辆的振动位移、加速度、列车轮对横向摇摆了、平稳性指标、轮压减载率等时程。根据计算结果，提出了对常用的32m上承式铆接钢板梁、24m上承式铆接钢板梁、20m(B=1.8m)上承式铆接钢板梁的加固方案建议。     

朔黄铁路超低高度梁辅助钢梁法加固试验

对超低高度预应力混凝土梁采取辅助钢梁技术进行加固,并在加固前后及加固过程中进行相关动载试验。加固过程中监测试验保证了加固施工安全,验证了辅助钢梁承担部分恒载。通过加固前后对比试验掌握了梁体受力性能:加固后的梁体跨中竖向挠度、下缘混凝土应变比加固前有明显的降低,竖向挠度在运营列车作用下降低24.9%~33.4%,试验列车作用下降低24.5%;下缘混凝土应变在运营列车作用下降低25.9%~33.1%,试验列车作用下降低23.4%。增设辅助钢梁后梁体的竖向刚度明显提高,辅助钢梁与原混凝土梁体共同作用性能良好。通过系列动载试验掌握了在30 t轴重条件下梁体承载力的安全储备量,为大轴重条件下辅助钢梁加固技术的推广应用奠定了基础。     

钢梁横向刚度与行车安全

分析钢梁横向刚度强弱对行车安全的影响，对《铁路桥涵设计规范》（以下简称《桥规》）中关于钢梁的宽跨比不宜小于１／２０的规定提出商榷。     

预应力CFRP布加固钢梁的施工技术研究

在7根预应力碳纤维布加固钢梁试验研究的基础上,研制了一套预应力碳纤维布的张拉设备,并对预应力碳纤维布加固钢梁的施工工艺和技术进行了研究。试验结果表明,设计的预应力碳纤维布张拉设备及施工工艺是有效的,能显著提高被加固钢梁的屈服荷载和抗弯刚度,且屈服荷载的提高幅度与预应力水平相对应,可为实际工程应用提供参考。     

钢梁装载加固方案和运输方案的制定与实施

为配合徐州站站场改造项目的顺利实施，确保改造无柱风雨棚所需的钢梁安全，合理地运关到施工现场，徐州北站直属铜山站按照相关规章要求，研究制定钢梁的装载加固方案及超限货物运输方案并组织实施，取得良好的效果。     

重载铁路混凝土梁常见病害分析及处理对策研究

以朔黄铁路近2000孔混凝土梁为研究对象,开展重载运输对既有铁路混凝土梁的影响分析、常见病害统计及原因分析,并提出相应的加固处理对策。结果表明:重载运输导致桥梁结构主梁、墩台基础、支座等结构横向、竖向和纵向受力大幅增加,活载储备量降低,振动和疲劳加剧,进而引起混凝土梁体开裂、挠度过大、横向振动加剧、梁端顶死等一系列病害大量出现并迅速扩展,轴重和运量的大幅提高是病害快速出现和发展的直接原因,通过采取体外预应力加固、辅助钢梁加固和裂缝灌封等措施,可以达到提高混凝土梁结构承载能力、抗裂性能和耐久性能的目的。     

轻型墩桥梁横向振动检测与加固研究

研究目的：铁路提速后，大部分轻型墩桥梁横向振幅过大，墩与梁横向刚度不匹配问题十分突出，严重地影响了行车安全，为研究该类桥梁横向振幅过大的原因，提出合理的加固方案，特进行轻型墩桥梁横向振动的检测与加固研究。 研究方法：以某轻型墩铁路桥梁为研究对象，进行了车-桥耦合振动现场检测及分析，进而提出了2种加固方案，并进行了加固效果分析。 研究结果：该桥T梁自身跨中横向振幅基本满足规范要求，但各墩顶横向振幅均严重超限。研究结论：轻型墩横向刚度偏低、墩顶横向振幅过大是导致该类桥梁横向振幅过大的主要原因，本文提出在双柱式墩柱之间增设型钢剪力撑或增设两道横向劲性型钢连接并浇筑微膨胀钢筋混凝土，2种加固方案均能有效地提高轻型墩的横向刚度，控制轻型墩桥梁的横向振幅。     

上承式钢板梁桥力学特性试验研究

据统计,全国现有跨度10~40 m的简支钢梁7 000余孔,由于列车提速,需对其力学特性做出准确评估,以保证既有线路的行车安全。文章以上承式钢板梁桥洛河大桥的力学特性试验研究为背景,研究了上承式钢板梁桥的横向刚度、梁体竖向刚度,为桥梁的运营、加固、改造提供参考。     

根据货车脱轨安全度确定铁路钢桥的横向振幅限值

通过对铁路钢梁桥的实测数据分析,采用车桥动力相互作用的计算模型,计算了提速后的铁路钢桥的横向振动,理论计算结果与实测数据基本吻合.提出了采用货车脱轨安全度来确定铁路钢梁桥的横向振幅允许值.     

六四式铁路军用梁的预应力加固技术研究

为提高既有六四式铁路军用梁的承载能力,使其适应高速、重载铁路的抢修需求,以24 m跨单层六四梁为研究对象,提出5种平面内的预应力加固方案,建立有限元模型,分析加固方案和预应力大小对结构承载能力和整体刚度影响的变化规律,并与未加固的钢梁进行对比分析。结果表明:直接布索的加固方案1～3不能有效提升钢梁的承载能力,但可提升钢梁整体刚度;布索和撑杆结合的加固方案4、5可有效提升承载能力,且对整体刚度的提升明显优于直接布索的加固方案;布索和撑杆结合的加固方案中,单撑杆方案对承载能力的提升略优,双撑杆方案对整体刚度的提升略优;加固方案可能对局部杆件的稳定性产生不利影响。     

广深准高速铁路既有低高度预应力混凝土梁横向加固技术

为满足铁路提速的要求，对广深线既有３０余孔横向无联结的低高度预应力混凝土梁实施了横向加固。本文介绍两片梁之间增设横隔板的预应力加固技术和对橡胶支座横向限位的加固措施。     

淮河老桥下承式钢板梁承载力不足的加固处理

针对京沪线淮河老桥第20、21两孔铆焊下承式钢板梁承载能力不足的问题，通过现场调查分析，确定加固方案并实施，以提高钢梁承载能力，保证行车安全。     

无粘结预应力技术在既有铁路并置式混凝土梁横向加固中的应用

简要介绍无粘结预应力技术，对并置式混凝土梁横向预应力加固技术进行了概述，并指出了确保并置式混凝土梁横向预应力加固质量的施工技术要点。     

上、下行钢板梁桥加固后横向位移计算

以结构力学为基础，利用加固前对钢板梁桥测得的横向位移，提出了一种通过反算出列车等效横向摇摆力来计算加固后钢板梁桥的横向位移的方法。结果表明此种方法简便有效，可以作为一种对上、下行钢板梁桥两桥连接加固后的位移计算的一种方法。     

提速条件下32m下承钢板梁综合动力性能的安全性评价

沪宁线加固后的32 m下承钢板梁的综合动力性能试验,测试其在动车组以200～250 km/h速度通过32 m下承钢板梁时的动力响应和安全指标,主要包括钢梁自振特性、梁体动挠度、横向振幅、竖向振幅、横向及竖向加速度、墩顶横向振幅、端横梁的拼接纵梁位置处动挠度、支座位移、脱轨系数、轮重减载率和轮对横向力等,并结合已有相关规范,对实测结果进行安全性评价.测试结果表明:在动车组作用下,梁体自振频率、梁体跨中挠度、梁体横向振幅、墩顶横向振幅以及脱轨系数、轮重减栽率和轮对横向力、端横梁的拼接纵梁位置处动挠度、主要杆件动力系数均符合相应规范要求,能够满足动车组以200～250 km/h 速度安全通过.     

预应力CFRP板加固钢梁的承载力及预应力损失分析

在CFRP板对钢梁的加固工程中,通常采用预应力FRP技术和梁反拱预应力技术来充分发挥CFRP板高强度的性能。文章通过对采用这两种预应力技术的CFRP板加固钢梁(或混凝土—钢组合梁)进行受力分析,推导了计算加固钢梁弹性抗弯承载力的方法,并给出了计算承载力及所需CFRP截面面积的计算公式,计算中考虑了加固前负载的作用;提出了两种预应力法的有效预应力和预应力损失的计算方法;通过算例,讨论了各项参数对抗弯承载力及预应力损失的影响。研究结果表明,采用预应力加固技术比无预应力加固技术更进一步地提高了梁的承载力;两种预应力方法的预应力损失率是相同的;并且预应力损失率不随预应力大小而改变,仅受截面尺寸和材料性能的影响。