基于模态参数的铁路站台张弦结构损伤识别

研究目的:随着铁路客运站规模的不断扩大,为使站台的使用空间增加,我国很多铁路站台使用无站台柱式的大跨度雨棚,张弦结构因具有优异的受力性能而在无站台柱式雨棚中有着广阔的应用前景。因此,对服役中的铁路客运站张弦结构损伤状况进行识别、预测损伤后的极限承载力具有十分重要的意义。研究结论:(1)建议以频率变化率FRC_i和正则化频率变化率NFRC_i作为站台张弦结构体系的损伤识别参数;(2)建议以NFRC_1作为张弦结构的桁架损伤定位参数,以NFRC_2作为撑杆和拉索损伤定位参数,以FRC_3作为预应力损失识别参数;(3)给出了不同部位损伤后结构模态参数FRC_i与相对极限承载力k之间的关系;(4)本研究结果可为铁路站台张弦结构的损伤识别和极限承载力评估提供参考。     

铁路桥式中间车站无站台柱雨棚托架结构分析

研究目的:铁路中间站桥式车站无站台柱雨棚,主体结构形式通常采用拱形。采用Midas Gen软件对无站台柱雨棚托架在各项荷载工况作用下(恒载含自重、屋面活载、风荷载、温度作用以及水平地震作用)进行结构静力分析,提出无站台柱雨棚托架在各荷载工况下的受力和变形控制因素,以及工程设计时应注重的问题。研究结论:(1)铁路桥式中间站无站台柱雨棚,主体结构一般呈拱形,使托架结构承受两个方向的弯矩和剪力,由于剪力相对于杆轴偏心,因此也承受着扭矩,是典型的弯剪扭构件;(2)温度变化将引起托架结构一定程度的应力和应变,尤其是钢管桁架托架在温度作用下,托架结构的应力和轴向变形比较大;(3)预应力钢筋混凝土梁托架结构,在温度应力作用下易引起出现混凝土开裂现象,设计时应考虑托架结构合理分缝,以避免应力和变形累积;(4)本文对钢管桁架托架结构的分析方法与研究成果,对铁路中间站桥式车站的结构设计具有一定的参考价值。     

大跨度桁架梁吊装技术研究与应用

目前国内的新建或改扩建的火车站雨棚多为大跨度钢管桁架梁结构的无站台柱雨棚,因桁架梁跨度较大,整榀桁架梁长达百米,桁架梁吊装难度较大。经过对桁架梁分段吊装技术的探讨和研究,摸索出大跨度桁架梁吊装技术并应用于宜昌东站无柱雨棚,可供类似工程借鉴。     

车站无站台柱雨棚风荷载设计探讨

通过对系列无站台柱雨棚风洞试验结果的对比研究,得出无站台柱雨棚风荷载作用特点及规律,根据研究结果得出具有指导性意义的无柱雨棚风荷载设计结论。通过研究表明,雨棚的边缘部分极值风压系数要高于其他区域;雨棚的横断面形状对平均压力系数影响较大;并根据研究结果,提出雨棚设计中风荷载体型系数参考取值和风荷载作用下雨棚的结构布置建议,供类似无站台柱雨棚工程参考。     

铁路站台雨棚风洞试验取值规律的探讨

研究目的:铁路无站台柱雨棚为四周开敞建筑,通常采用钢结构形式,为风敏感结构,本文通过对14个无站台柱雨棚风洞试验的结果进行分析,归纳总结其共性特征,并与现行《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)进行对比分析,得出无站台柱雨棚风荷载体型系数的一些分布规律,为结构计算提供参考。研究结论:(1)铁路无站台柱雨棚风压系数介于0.1～0.9之间,风吸系数介于-0.3～-2.0之间;(2)试验得出的风压体型系数一般小于《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)类似参考值,而风吸体型系数两者较为接近;(3)檐口、洞口处的风荷载具有放大效应。     

盐城火车站无站台柱雨棚风荷载的风洞试验研究

基于盐城火车站无站台柱雨棚风荷载的风洞试验结果，选取典型风向角，研究了平均风压系数和脉动风压系数的分布特性，指出雨棚表面基本为负压控制，且边缘部分压力系数较大。该项研究为进一步探讨无站台柱雨棚的风荷载特性和结构抗风设计提供了依据。     

济南车站无站台柱雨棚接触网悬挂安装方案比选

研究目的:为了配合济南站无站台柱雨棚改造工程,须对济南站无站台柱雨棚接触网悬挂安装方案进行比选.研究结果:根据综合研究以及济南站雨棚电化改造有关结构承载力的验算,推荐济南车站客场无站台雨棚区段接触网悬挂安装方案采用贯通式大跨度软横跨方案.     

济南站大跨度风雨棚桩基础设计

济南站无站台柱风雨棚工程在既有站场环境下改造,受条件制约无法实现线间立柱,形成单跨跨度109.55 m的大跨拱形结构,为路内单跨跨度最大无站台柱风雨棚。单跨超大跨度拱形结构形成巨大的水平推力,给上部结构及下部基础设计带来诸多困难。以济南站风雨棚桩基础设计为例,介绍大直径柱下单桩承载能力及桩身结构设计,重点介绍桩基水平承载力计算、计算模型以及现场静载试验测试。     

天津站无站台柱雨棚张弦梁桁架施工技术

张弦梁结构是新型自平衡、大跨度预应力空间混合结构体系。结合天津站扩建无站台柱雨棚工程的结构形式,介绍张弦梁结构的受力机理、找形原因与方法、施工工序和技术措施,提出张弦梁张拉过程中采用变形测试为主、索力测试为辅的监控方法,张拉过程测控与注意事项,以及合理的张拉方案和技术控制措施。     

延安火车站钢结构雨棚张弦梁施工关键技术

延安火车站无站台柱钢结构雨棚设计采用拱形张弦梁主体结构,介绍了工厂分段制作,拉索敷设、张拉、内力和变形检测,吊装、就位和上弦管内灌浆过程中采取的质量和安全保证措施,确保张弦梁变形和内力控制在规范允许范围内,节省了工期,取得了良好效果。     

54 m大跨度张弦梁拉索施工技术

延安火车站改扩建工程无站台柱风雨棚采用54 m跨张弦梁。文章介绍了张弦梁的安装,张弦梁拉索技术的特点、关键步骤,张弦梁张拉时的技术参数及控制原则。简述张拉过程的测试内容与质量监控。     

北京站无站台柱雨棚主桁架设计研究

研究目的:通过对北京站无站台柱雨棚主体大跨度长悬挑桁架结构的设计研究,解决该项目实施过程中的关键问题,保证全国第一个无站台柱雨棚主体结构的安全可靠。研究方法:通过对项目进行综合分析,结合国内外本学科的研究结论,确定结构的多项计算参数。采用空间钢结构软件3D3S对结构进行计算和校核。研究结论:在北京站既有复杂站场条件和柱子截面尺寸受到限制、结构高度上下均受到制约的情况下,首次将雨棚柱设置在线路中间,采用双站台跨越大跨度及长悬挑结构等多项创新设计,实现了包括基本站台在内的所有站台无柱。该项研究解决了主体钢桁架在项目实施过程中的诸多难点,同时也表明大跨度钢结构适用于国内无柱雨棚建设。     

大跨度半刚性站台雨棚结构设计与分析

以长春站无站台柱雨棚为工程背景,对大跨度半刚性站台雨棚的结构选型、整体计算及非线性分析进行介绍,提出拉索与雨棚柱的合理夹角、拉索的初始力是该类半刚性风雨棚设计的关键,并应用SAP2000有限元软件进行数值对比分析,得出合理夹角范围及初始力。     

北京北站站台大跨度张弦桁架雨棚设计研究

针对北京北站站台大跨度张弦桁架雨棚结构设计中抗风、抗震、温度作用以及支承柱稳定等难点问题,采用有限元法进行各种荷载组合工况下雨棚结构的受力分析。结果表明:张弦桁架构件的设计主要受活载参与组合工况控制,而支承柱及其基础的设计则受地震作用参与组合工况控制;风荷载的作用使拉索索力减小,当拉索完全松弛后,张弦桁架的受力性能会发生质的下降,通过优化张弦桁架的矢高和垂距、桁架断面高度以及拉索截面积等参数,可提高雨棚结构的抗风性能;支承柱的刚度会直接影响雨棚结构的失稳模式和稳定承载能力,设计时应保证支承柱不先于上部的张弦桁架发生失稳。研制的2种新式铸钢节点有效地解决了拉索节点受力大、构造复杂等设计难点。     

贵阳北客站无柱雨棚下接触网悬挂方案比选

在介绍贵阳北站概况的基础上,对正线间多个无站台柱雨棚接触网悬挂安装方案进行比选,并综合景观要求、结构承载力的验算等因素,推荐贵阳北客站无站台柱雨棚区段接触网悬挂安装采用贯通式大跨度软横跨方案。     

高速铁路车站雨棚附属结构动力响应

为研究列车风激扰下雨棚附属结构的动力响应，以某高铁车站雨棚附属结构为研究对象，建立雨棚附属结构及高速列车仿真模型，分析高速列车以不同速度级通过时雨棚附属结构所受列车风的压力（简称“列车风压”）分布规律；基于此，研究雨棚附属结构的动力响应和疲劳寿命，确定列车风与8级环境风共同作用极限条件下采用不同连接方案时雨棚附属结构的合理设计高度。结果表明：在同等高度下，雨棚附属结构所受列车风压极值随车速的提高而增大；在相同速度级下，列车风压极值随高度的增加而减小；当高速列车以相同速度级通过雨棚时，LED屏应力极值最大，车站站牌应力极值次之，出站口指示牌应力极值最小；雨棚附属结构疲劳寿命随车速提高不断降低，在现有运营条件下雨棚附属结构服役100 a不会发生疲劳破坏，其中LED屏的疲劳寿命最短，疲劳破坏最先发生在顶部连接部位；极限条件下雨棚附属结构最优连接方案下的合理设计高度范围为5.72～10.50 m。     

珠江城际铁路清远站过站列车风数值模拟研究

基于计算流体力学软件Fluent,对珠三角城际铁路清远站的列车风风荷载进行了数值模拟研究。采用三维非定长可压缩流动模型,并应用动网格技术模拟了高速列车自进入雨棚起至穿越雨棚止的整个过程,得到列车过站过程中列车风空间分布形态,获得屏蔽门上监测点处的压力时程,总结压力分布的规律,给出用于结构设计的荷载取值建议,同时对站台的风环境进行分析。     

动载作用下桩网结构低路基双层土工格栅力学特性

研究目的:为研究列车动载作用下的土工格栅-桩间土-桩相互作用机理,建立桩网结构低路基加筋垫层双层土工格栅动力分析有限元模型,分析列车动载作用下的土工格栅的受力及变形规律。研究结论:(1)路基结构加筋垫层中,沿线路纵向方向的双层土工格栅其下层格栅拉力较大,列车荷载作用下,下层土工格栅的拉力增量较大;(2)上层土工格栅的竖向位移较大;沿路基横断面方向,上层土工格栅拉力较大,路基中心到坡脚的上、下双层土工格栅拉力的差逐渐减小;(3)列车荷载下的下层土工格栅拉力增量较大;(4)双层土工格栅能够减小其竖向位移和动荷载后格栅拉力的增量,进而减小沿线路纵向和沿路基横断面方向上的不均匀沉降,且较单层土工格栅更易发挥格栅的张力膜效应;(5)本研究可为铁路路基结构土工格栅工作机理分析提供思路和方法。     

无站台柱雨棚特性与设计

研究目的:随着铁路建设的发展,越来越多的铁路客站采用无站台柱雨棚这种形式.本研究重点针对无站台柱雨棚的特性和设计方法进行探讨分析.通过对结构选型的主要影响因素、设计理论与试验分析等方面的研究,提出设计中应注重的主要问题.研究结论:作为一种新型铁路交通建筑,无站台柱雨棚有着许多区别于一般铁路建筑或大跨建筑的特点,其结构形式、设计理论和方法还需在实践中不断完善、总结和提高.与一般钢结构体系不同的是,无站台柱雨棚不允许设置柱间支撑,所以在有条件时应尽可能使结构形成纵横向的刚架,提高结构的抗侧刚度,同时屋面系统应加强支撑的布置,提高结构的整体性能.     

张家界车站无站台柱雨棚结构设计与分析

介绍张家界车站无站台柱雨棚结构设计,包括结构平面布置,屋面主桁架结构方案,以及整体结构计算;详细介绍悬挑桁架斜拉索的受力分析。