铁路低高度混凝土梁竖向刚度加固方法的研究与实践

结合既有运营铁路上8 m跨度低高度钢筋混凝土梁加固工程实例,采用有限元方法和现场实测数据,研究粘贴钢板和体外预应力加固技术在释放混凝土受压区过大的压应力,提高小跨度低高度钢筋混凝土梁竖向刚度和抗弯承载力等方面的适用性,并提出体外预应力加粘贴钢板综合加固技术,可为同类桥梁的加固设计与施工提供参考。     

合九铁路9号桥体外预应力加固Ansys仿真分析与实践

为整治既有线小跨度低高度钢筋混凝土梁普遍存在的竖向刚度不足的病害,应用Ansys有限元数值模拟计算分析,研究体外预应力加固技术的适用性,并对体外预应力钢绞线和体外预应力精轧螺纹钢筋方案进行方案比选;通过现场实测数据与理论分析的对比验证,结论为:体外预应力精轧螺纹钢筋加固技术可有效恢复小跨度低高度钢筋混凝土梁竖向刚度,具有经济高效、施工便捷、对铁路运输基本无干扰等特点,值得推广。     

既有提速铁路低高度施工便梁结构方案研究

为解决D型施工便梁存在的使用跨度不够、横竖向刚度弱、实际限速低、安全系数预留小等问题,开展了既有提速铁路低高度施工便梁关键技术研究。本文根据拟定的主要技术参数,提出了既有提速铁路低高度施工便梁仍采用半穿式钢板梁的总体结构方案;并重点对其纵梁、横梁、连接板、隅撑及牛腿、联结系、钢轨扣件等零部件的结构方案,进行了研究分析,提出了推荐方案。该提速铁路低高度施工便梁,竖向和横向刚度大,限速高;可拼组24 m、28 m、32 m跨度;并改善安装作业条件,方便施工;这可为公路、市政道路下穿铁路工程的施工设备提供新的思路和方案。     

大轴重运输条件下小跨度板梁静动力适应性研究

大轴重运输条件下,重载铁路小跨度梁病害损伤频繁出现,致使其承载能力和使用性能逐渐降低,安全与稳定问题日益凸显。为研究常见类型小跨度板梁在大轴重运输条件下的静动力特性,以某重载铁路12.0 m跨度低高度整体式预应力板梁(简称整体梁)和并置式普通钢筋混凝土板梁(简称并置梁)为对象,基于现场试验和数值模拟方法,开展静力性能试验、动力性能试验、承载能力分析和提速、提轴条件下动力适应性分析,探索小跨度低高度板梁在大轴重运输条件下的差异性和适用性。研究结果表明：设计静活载作用下,小跨度并置梁和整体梁均处于弹性工作状态,2种类型板梁荷载-挠度、荷载-应变等关系曲线均呈线性变化,且应变和挠度实测数据均小于理论计算值;相同静力荷载作用下,实测整体梁跨中挠度、应变等关键参数均小于并置梁,整体梁具有更大的刚度和承载能力。正常运营列车和提速、提高轴重列车作用下,整体梁横向和竖向频率分别为27.26 Hz和11.21 Hz,其自振频率较并置梁有大幅提高;同时,相同动力荷载作用下,整体梁跨中横向振幅、横向加速度、竖向振幅、竖向加速度和动力系数较并置梁均有明显降低,整体梁具有更大的横向刚度和整体稳定性,满足35.0...     

U型粘钢加固预应力混凝土梁抗弯性能试验研究

为了探讨不同损伤程度、粘贴钢板厚度和高度、有效预应力大小和加载方式等对粘钢加固部分预应力混凝土梁抗弯性能的影响,进行2片普通钢筋混凝土(RC)梁以及8片部分预应力混凝土(PPC)梁的U型粘钢加固抗弯试验和数值分析。结果表明:采用U型粘钢加固部分预应力混凝土梁能够有效抑制裂缝的扩展,显著提高加固部分预应力混凝土梁的正截面抗弯承载能力;部分预应力混凝土梁损伤后加固,其屈服荷载和刚度较未损伤加固梁均有不同程度的降低;初始有效预应力水平主要影响使用阶段的抗弯性能;非线性有限元模型能够预测U型粘钢加固梁的抗弯行为,计算结果与试验结果吻合较好;在实际工程中建议梁侧面粘贴钢板高度不超过梁高的1/3为宜。     

粘钢加固RC梁非线性分析方法

以现有混凝土本构关系、钢材本构关系、钢板与钢筋混凝土(RC)梁之间的粘结滑移本构关系为基础,引入割线刚度,根据粘钢加固RC梁截面的平衡条件及钢板与RC梁之间的变形协调条件,推导以钢板拉力表达的粘钢加固RC梁非线性微分方程。通过引入位移边界条件和连续性条件,分别给出双集中荷载、均布荷载作用下粘钢加固RC简支梁微分方程的通解,以及以钢板拉力表达的粘钢加固RC梁协调工作系数的表达式。5根不同粘钢量、不同混凝土强度等级、不同跨度试验梁的计算结果与试验结果的对比分析结果表明,二者吻合较好。影响该非线性分析方法准确度的主要因素有粘结滑移刚度、钢板端部锚固状况和荷载作用形式。     

预应力粘钢加固试验研究

结合体外预应力加固和粘钢加固的优点,提出了一种新的加固普通钢筋混凝土桥梁的方法———预应力粘钢加固法。通过试验,探讨了预应力粘钢加固的施工工艺流程,证明了预应力粘钢加固法是可行的,能显著提高普通钢筋混凝土梁正常使用阶段的刚度和承载能力。在此基础上,给出了预应力粘钢加固应用于实桥时的注意事项。     

"京秦线常用跨度混凝土T型梁桥200 km·h-1提速改造加固方法"通过评审

由铁道科学研究院主持完成的“京秦线常用跨度混凝土T型梁桥 2 0 0km·h- 1 提速改造加固方法研究”课题 ,2 0 0 3年 9月2 4日通过评审。这项研究是为了解决既有铁路在列车提速到 2 0 0km·h- 1 状态下的桥梁动力响应问题而设立的。课题组采用理论分析与现场试验相结合的方法 ,在以往混凝土T梁加固工程实践的基础上 ,着重对京秦线跨度 32m混凝土T型梁桥 2 0 0km·h- 1 提速改造加固方法进行了分析研究 ,通过理论分析和试验 ,取得了以下方面成果。(1)京秦线跨度 16m～ 32m普通高度混凝土双片式T梁的竖向刚度和竖向自振频率 ,双线圆端型桥墩…     

钢筋混凝土受弯构件加载条件下的粘钢板加固试验研究

通过对 6根钢筋混凝土梁在反向加载条件下与非反向加载条件下的粘钢加固试验研究 ,分析了 2种条件下粘钢加固梁的力学性能及裂缝的开展情况 ,得出了在反向加载条件下的粘钢加固梁能够提高梁的刚度及减小裂缝等优点以及采用粘钢加固梁具有较好的加固效果的结论。     

新型钢-混凝土结合梁的研发及在重载铁路桥梁强化改造中的应用

为满足既有重载铁路提高轴重强化改造需求,研发了新型变高度钢-混凝土结合梁替换既有低高度钢筋混凝土梁。通过有限元计算和依据相关规范进行的检算分析,确定并优化了结合梁设计。根据桥址条件制定了便捷的换梁施工工法,在5 h天窗时间内顺利实施了换梁工程。通过组织30 t轴重KM98试验列车实车试验,验证了结合梁能够满足30 t轴重重载铁路运输要求。本文所采取的方法解决了小跨度钢筋混凝土梁重载适应性不足的问题,提供了一种桥梁改造新模式。     

浅析粘钢法加固钢筋混凝土梁的设计与施工

粘钢法是用粘结剂将钢板粘贴于构件表面从而提高构件性能的一种加固方法。文章针对粘钢法加固钢筋混凝土梁抗弯承载力的计算以及界限破坏时梁的相对受压区高度bξ进行了分析,并提出了粘钢法加固钢筋混凝土梁的施工要点。     

新型铁路钢横梁框架墩设计与施工技术研究

新建铁路与既有铁路以小角度交叉时,为减小结构跨度、结构高度、施工高度和运营铁路上方施工作业时间,多采用钢横梁混凝土立柱组合框架墩结构。以连盐线跨越既有陇海铁路为工程实践,分析控制结构设计的各项指标及钢横梁的预拱度设置,介绍钢横梁与混凝土立柱先铰结后刚接的体系转换形式,创新地提出新型临时支撑—钢球铰的理念,阐述墩梁结合处的节点设计与施工关键技术。     

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。     

既有铁路混凝土简支梁桥加固技术研究

研究目的:既有铁路混凝土梁桥以中小跨度为主,理论与实践表明列车提速后,大多数梁体横向刚度不足,墩台截面偏小同样会刚度不够,不能满足提速的要求,为此需要对梁体及墩台进行加固改造.本文结合漯阜铁路既有线提速及改建设计,对既有铁路混凝土简支梁桥加固进行研究,总结了一些经验,有益于其它既有线铁路桥梁加固参考.研究结论:加强混凝土简支梁横隔板横向连接,可很好地抑制桥梁横向振动;梁底粘贴钢板、增设体外预应力钢束,可有效提高梁的承载能力;加大桥墩截面可大幅度增加横向刚度;采取以上措施加固的既有铁路混凝土简支梁桥能满足提速要求.     

铁路低高度钢筋混凝土梁病害评估与整治北大核心

受铁路线路标高或桥下净空限制,早期修建了许多低高度钢筋混凝土梁,尽管其结构设计满足当时的桥梁设计规范,但安全裕量不大。当防排水功能失效或列车轴重增加时,这类混凝土梁劣化较重。以病害严重的重载铁路跨度为8 m的低高度钢筋混凝土梁为研究对象,采用结构试验检测和理论计算的方法对病害产生的原因及其对结构受力的影响进行分析,并提出了病害整治方案。经多方案比选,粘贴钢板法是结构加固补强的优选方案。现场实测结果表明,加固后梁体刚度提高超过20%,钢筋应力幅降低超过25%,效果显著。     

朔黄铁路32 m超低高度预应力混凝土简支T梁适应30 t轴重货车加固改造分析

对朔黄铁路跨度32 m超低高度预应力混凝土简支T梁适应轴重30 t及以上重载货车(1.2倍ZH(2010)活载)进行了检算分析,结果表明梁体的竖向刚度和力学性能已不能满足现行铁路规范的要求,需对桥梁进行加固改造。选取顶升预弯辅助钢梁的加固方案,使原混凝土梁和预弯辅助钢梁组成组合结构,在活载作用下二者跨中挠度协调一致,在30 t轴重活载作用下梁体的抗裂性、强度和竖向刚度等各项关键指标均满足现行规范要求,能够达到预期加固效果。     

六四式铁路军用梁预应力加固影响因素分析

体外预应力加固技术可以有效提升铁路抢修钢梁器材的承载能力和竖向刚度,但实际抢修中复杂的工况可能对加固效果产生一定的影响。本文以32 m跨双层六四式铁路军用梁为研究对象,提出设有撑杆的折线形加固方案,从受力状况和竖向挠度2个方面,分析了预应力、荷载和撑杆长度3种因素对六四式铁路军用梁加固效果的影响。结果表明:增大预应力可使六四式铁路军用梁的弦杆应力和跨中竖向挠度明显减小,但应力和挠度的下降速率也随之减小;荷载的变化可明显影响弦杆应力和竖向挠度的大小,但对应力和挠度随预应力的变化规律影响很小;增大撑杆长度可明显提升六四式铁路军用梁的承载能力和竖向刚度。     

第二松花江桥跨度30 m简支T梁横向加固试验研究

通过对哈大桥上行第二松花江桥跨度30 m预应力混凝土简支T梁原桥的4种加固方法的动力试验研究,分析了桥梁在旅客列车及货物列车通过时跨中横、竖向振动规律,并从试验结果出发,对桥梁的加固方法进行了总结和探讨,提出了对既有线此类跨度铁路简支T梁的加固建议。     

大跨度铁路顶进桥线路加固施工技术

改建铁路胶黄线上框构桥,净高7.7m,与铁路交角为28°30′,采用顶进法施工。针对跨度大、交角大的特点,采用了工便梁加固既有铁路。介绍了工便梁加固线路的施工技术,工便梁检算,以及工便梁加固既有铁路在大跨度铁路框构桥顶进中的应用情况。     

大跨度连续槽形梁预应力施工技术

邯(郸)黄(骅港)铁路跨越卫千渠设计为(40 +64 +40)m连续槽形梁.槽形梁在我国铁路桥梁上应用较少,该梁为我国国内最大跨度的连续槽形梁.针对槽形梁横向刚度及整体抗扭刚度较弱,且钢筋配置密、预应力钢束多等特点,详细介绍了槽形梁预应力施工方法、工艺及其施工技术措施.