双线铁路箱梁施工过程中端块的受力分析

研究目的:为了满足施工中预应力钢筋张拉及锚固的需要,箱梁端部在构造上较为复杂。而在预应力筋初张拉、终张拉、落梁以及二期恒载作用下,对于各个阶段端块的受力及其变化状况尚需进一步分析与探讨。研究方法:结合某客运专线双线桥预应力混凝土简支整体箱梁的施工,对于其施工过程中端块的受力进行了分析计算和讨论。按实体块单元的有限元计算理论,建立全梁整体分析的三维空间有限元模型,从计算结果中提取出端块部分的受力情况进行比较和分析。研究结果:通过在不同阶段施工荷载作用下端块的受力计算,给出端块内外侧截面的受力情况,进而对双线铁路整体箱梁的端部在设计及施工中应注意的问题进行了探讨。     

客运专线预制箱梁预初张拉阶段跨中截面应力状态研究

以无砟轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁为研究对象,采用有限元分析软件MIDAS/Civil按弹性支撑计算模型对预初张拉阶段的箱梁跨中截面应力状态进行了施工模拟。在箱梁跨中截面预埋钢弦式应变计,监测了预初张拉阶段的混凝土应力。将计算结果与现场实测数据进行了对比分析,结果表明在预初张拉阶段,随着钢束张拉根数的增加,箱梁应力状态逐渐趋近于简支受力模型。张拉过程中的截面应力计算按弹性支撑模型是可行的。     

京石客运专线双线整榀箱梁预应力施工技术

结合京石客运专线铁路的施工,从设计要求和施工工艺两个方面,详细介绍客运专线双线箱梁预应力施工技术,尤其是三阶段张拉技术的应用,对于移动式侧模的箱梁梁场,现场施工工艺中必须进行带模预张拉,有效避免梁体出现早期裂纹。预应力施工过程中必须严格执行三控(应力、应变和持荷载时间):应力控制要以油表读数为准,以钢绞线的伸长值作校核,持荷时间要保证。     

900t大型预制箱梁早期张拉抗裂性能研究

运用数值方法和现场测试,研究900 t大型预制预应力混凝土双线简支箱梁在预、初张拉过程中的应力、变形状态及抗裂性能。采用通用有限元分析软件MIDAS/Civil,按弹性支撑计算模型,对预、初张拉阶段箱梁的应力和变形状态进行模拟计算,分析基础刚度、箱梁翼板有效宽度及混凝土弹性模量关键参数对计算结果的影响。在箱梁跨中截面内埋设钢弦式应变计,在梁顶面布置观测标,监测预、初张拉阶段的混凝土应变和梁体变形。研究结果表明,900 t大型预应力混凝土双线简支箱梁跨中截面在预、初张拉阶段未出现拉应力,初张拉后箱梁明显上拱。采用只受压弹性连接模拟箱梁与台座之间的接触关系进行箱梁受力状态分析,能够模拟出梁体在预应力束逐批张拉下梁体逐渐起拱以及梁体自重逐渐参与作用的实际情况,梁体上拱变形的计算结果与实测结果符合较好。     

杭州湾大桥梁上运梁过程仿真分析

对杭州湾大桥非通航孔滩涂区的50 m箱梁上运梁过程进行空间仿真分析。按照实际工况荷载,考虑预应力空间效应,施加等效节点力,并合理考虑支座等细部建模,建立精密的三维实体有限元仿真模型。混凝土的材料特性按现行公路桥梁设计规范取值,考虑最不利计算荷载,支座底部按刚性单元模拟,而与梁相接触层的弹性模量满足梁端回转变形时不出现拉应力,在结构离散时尽可能细分单元网格,由于梁端的应力相对复杂,采用比跨中更密的单元网格。计算承重箱梁整体变形和空间应力分布特性,结果为,由于载荷位置在支座附近,变形相对较小,最大挠度在反拱位移之内。支座截面的最大主拉应力发生在底板上表面侧,超过混凝土的开裂强度,因此,对该区域的混凝土应采取加劲处理,以防止混凝土拉裂;最大主压应力发生在架桥机肢腿处附近,小于混凝土的抗压强度。     

客运专线集中预制整孔箱梁成本分析

铁路客运专线预应力混凝土双线整孔箱形截面梁与普通铁路梁相比,具有刚度大、耐久性好、梁形简洁、便于养护等现代铁路桥梁特点.根据历年来预制混凝土简支T梁经验,结合双线整孔箱梁的施工工艺和资源配置,分析了客运专线集中预制整孔箱梁的施工成本.     

预应力简支T梁病害分析及加固设计

广州一座高架桥预应力混凝土简支T梁跨中区域腹板上部近承托处存在纵向裂缝，且局部开裂伴有碎边现象。本文建立了有限元模型对腹板开裂病害原因进行分析，并提出了增大腹板截面、增设预应力碳板和跨中横隔梁的加固设计方案。结果表明：原桥在不考虑桥面铺装参与结构受力的条件下，车辆荷载局部轮载将会使得T梁跨中区域腹板顶部出现较大的竖向拉应力，与纵向裂缝的位置较为一致；加固后，T梁承载能力富余度增加，梁体下缘拉应力得到明显改善；同时T梁腹板局部承载能力及裂缝宽度均满足规范要求。     

石首长江公路大桥预应力混凝土箱梁张拉方案对比分析

针对石首长江公路大桥北边跨混凝土梁段,基于ABAQUS软件,采用桁架单元T3D2模拟预应力筋,实体单元C3D10模拟混凝土,建立了混凝土标准梁段的有限元计算模型。制定了预应力整体张拉和局部张拉两种方案,并对这两种方案下混凝土梁段的受力进行了对比研究。研究结果表明,混凝土箱梁的预应力张拉工序直接影响梁段在吊装和存梁阶段的整体受力。当采用局部张拉方案时,预应力混凝土梁段受力状况良好,满足设计要求。     

造桥机架设简支梁卸载过程中的力学分析

根据结构力学中力法的思路,以及用造桥机节段拼装梁时,张拉梁内预应力过程中,梁自身挠度变化量与造桥机挠度变化量的关系,建立了与二者挠度变化量相关的协调方程。通过求解这个协调方程得到张拉预应力过程中造桥机卸除的荷载,然后用卸除的荷载施加在不计自重的梁上,得到梁在张拉预应力过程中自身的应力,从而得到卸除造桥机时需要张拉的预应力筋根数。通过与造桥机和梁作为整体的计算模型,得到梁的上拱度值;并对一跨64 m双线简支梁在施工过程中应力的测试结果的比较,都说明文中所述方法是合理的。     

预应力张拉对现浇支架受力影响的计算分析

研究目的:预应力张拉时,混凝土梁与现浇支架相互作用。混凝土梁的变形引起支架上的荷载重分布,在工程实际中很少考虑对此工况的计算。由于计算不全面,设计的支架结构安全储备不足,有可能出现因现浇支架局部受力不够而发生安全事故。本文以某斜拉桥现浇支架施工计算为例,研究纵、横向预应力张拉对现浇支架受力影响的计算方法,分析预应力张拉引起现浇支架上荷载重分布的原因,为预应力混凝土梁的施工方法提供理论依据。研究结论:通过建立预应力混凝土梁与现浇支架的整体有限元模型,按施工阶段分析计算了混凝土浇筑、达到设计强度、张拉纵向预应力、张拉横向预应力各施工阶段下现浇支架受力的变化情况,计算结果表明对于纵、横向预应力张拉时,混凝土梁发生变形,导致作用在现浇支架上的荷载传递到支架两侧;张拉预应力钢束越多,荷载重分布的现象越明显,而重分布的荷载对支架局部结构产生较大不利影响。     

客运专线32m整孔简支箱梁预应力管道摩阻试验研究

我国新建铁路中大量采用预应力混凝土简支箱梁结构。在预应力梁施工过程中,是否能够准确施加预应力,将直接影响到梁体的抗裂性能和后期徐变上拱的控制。因此,施工时应严格控制预应力管道的定位和成孔工艺。介绍预应力管道摩阻的试验原理和方法,分析客运专线32m简支箱梁的管道摩阻测试结果,结论可为铁路简支箱梁预应力管道的施工控制提供参考。     

高速铁路标准简支箱梁设计优化

高速铁路标准简支箱梁已在我国高速铁路建设中得到应用推广,其经济性对高速铁路建设成本影响较大,有必要开展优化设计研究。在总结前期客运专线建设和运营经验基础上,结合大吨位锚具在实际工程中的应用成果,通过动静力计算,对既有跨度32 m标准简支箱梁进行优化设计,提出不同检算速度下的推荐梁高;对40 m简支箱梁进行系列化设计研究,分析大跨度梁体基频、梁端转角、残余变形等参数影响,提出合理的腹板厚度、梁高等关键截面参数。经设计优化后的高速铁路标准简支箱梁,降低了工程造价,节省了建设周期。     

高墩双线变四线道岔连续梁施工技术

金华至温州铁路扩能改造工程祯埠特大桥18#~22#墩之间设计1联4×32 m双线变四线道岔连续梁,梁面宽度由12.6 m渐变至20.72 m,箱内结构由单箱双室渐变为单箱三室。设计采用支架法施工,混凝土一次性浇筑、全梁张拉。通过对设计施工方案的优化,采用分段浇筑混凝土、全梁张拉的施工工艺,解决了高墩变截面荷载支架设计、预应力管道穿束、压浆密实度等难题,可为今后类似工程提供参考和借鉴。     

铁路既有线新型加固方法——横承式便梁法方案研究

为了解决下穿铁路既有线顶进施工框构桥过程中传统线路加固的D型便梁法存在的安全、质量和结构等问题,提出一种新型线路加固方法——横承式便梁法,深入研究本加固体系的结构布置和构造、设计边界条件、研究重难点、有限元分析和施工方案等方面。在满足规范要求的前提下,确定结构各部构造和整体施工方案,实现加固体系的快速安拆和重复利用,保证了施工过程中不破坏铁路路基道床,明显提升线路加固体系的刚度和稳定性,减小对铁路运营的影响,扩大线路加固体系的适用范围,可满足所有单线和绝大部分双线铁路的加固要求,具有良好的技术效果和广阔的应用前景。     

铁路预应力混凝土简支梁存在的问题与控制措施

通过对2006年以来近150场次铁路预应力混凝土简支梁检验结果的汇总分析,指出高速铁路、客运专线、客货共线铁路预应力混凝土简支梁存在的问题,从简支梁结构、施工、成品检验等方面分析问题成因,并提出相应控制措施。     

跨既有铁路客专连续梁现浇施工支架设计

跨越既有铁路的连续梁,因受工期的限制,由悬臂灌筑法改为支架现浇法。在对既有接触网线改造的基础上,采用贝雷支架跨越既有铁路,能满足施工中承载力、强度和刚度的要求。以迁菱铁路连续梁现浇施工为例,对碗扣和贝雷支架的力学特性进行了检算,为类似工程施工提供参考。     

胶接拼装筒支箱梁预制过程的测量控制

节段预制胶接拼装简支箱梁施工在铁路桥梁工程方面尚属全新的施工方法,没有应用先例。本文结合新建黄韩侯铁路芝水沟特大桥预应力混凝土简支箱梁的预制控制过程,总结施工控制的方法、控制测量中应注意的相关问题等。     

高速铁路标准梁式桥技术创新与发展

我国高速铁路桥梁约占线路总长55%,主要以预应力混凝土简支箱梁和现浇预应力混凝土连续箱梁为主,其中标准跨度简支梁占全部桥梁长度的90%以上。经过多年的技术创新和积累,我国已经构建了标准梁式桥成套技术体系。回顾了我国铁路预应力混凝土梁的发展历程,对高速铁路桥梁技术参数体系、刚度和变形控制设计技术、制运架建造技术等进行总结和思考。基于高速铁路标准梁式桥应用经验的积累和信息化、智能化铁路建设需求,分析了未来的发展方向,提出既有标准梁优化及应用智能建造、运维技术的建议。     

连盐铁路黄沙港特大桥主桥下部结构设计

黄沙港特大桥是新建连盐铁路跨越黄沙港的一座双线特大桥,主桥采用(60+100+60)m预应力混凝土连续梁,受行洪影响,位于河道中的主墩采用圆形墩。针对圆墩顶帽悬臂短及承台为薄八边形台体的结构特点,分别用牛腿法及"撑杆-系杆体系"对结构进行设计计算,并对桥梁下部结构形式及设计要点进行阐述,简要介绍主墩基础施工方案。     

客运专线轨道梁徐变收缩效应研究

针对秦沈和武广客运专线铁路就地浇筑的跨度为24m的预应力混凝土整体箱梁,应用MIDAS／Civil结构分析软件,采用CEB—FIP（MC90）徐变和收缩模型,建立预应力混凝土简支梁的非线性有限元模型,通过计算相同施工阶段下的跨中挠度,从而验证试验结果。在此基础上,将两类箱梁的徐变收缩变形和变形速率进行了对比。结果表明,两类箱梁的徐变收缩变形规律基本一致,武广-24m箱梁的徐变收缩值小于相应秦沈-24m箱梁,并且武广-24m箱梁的徐变速率也小于秦沈-24m箱梁的徐变速率,说明武广-24m箱梁的结构设计要比秦沈-24m箱梁的考虑得更完善一些。