无站台柱雨棚设计若干问题的探讨

介绍中国铁路客站无站台柱雨棚建设的现状,分析无站台柱雨棚的特点,并就无站台柱雨棚的结构选型、风雪荷载的取值、变形控制、超长结构的处理等问题进行探讨,提出无站台柱雨棚柱横向变形控制标准,为无站台柱雨棚设计提供参考。     

钢管混凝土构件在无站台柱雨棚中的应用

从钢管混凝土构件的基本概念和特点出发,阐述了其在无站台柱雨棚结构中的应用原理和优点,并统计了我国已建或在建无站台柱雨棚中钢管混凝土柱的应用情况。就无站台柱雨棚中钢管混凝土柱的应用提出了一些建议,为今后无站台柱雨棚的设计和施工提供了借鉴。     

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.     

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。     

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。     

济南站无站台柱雨棚大跨度拱形空问钢管桁架施工技术

济南站新建无站台柱钢结构雨棚,设计为单跨大屋面钢结构,总建筑面积45 000m2,无站台柱雨棚的主体为单跨刚架结构,刚架由钢管格构柱和拱形空间钢管桁架横粱组成,拱形空间钢管桁架跨度80.56～109.55 m,建筑高度22.25 m,横跨4个站台10股线路,采取现场整体预制,分3段火车运输,2台吊车抬吊、空间对接的安装方案,介绍其施工技术.     

济南站无站台柱雨棚大跨度拱形空间钢管桁架施工技术

济南站新建无站台柱钢结构雨棚,设计为单跨大屋面钢结构,总建筑面积45 000 m2,无站台柱雨棚的主体为单跨刚架结构,刚架由钢管格构柱和拱形空间钢管桁架横梁组成,拱形空间钢管桁架跨度80.56~109.55 m,建筑高度22.25 m,横跨4个站台10股线路,采取现场整体预制,分3段火车运输,2台吊车抬吊、空间对接的安装方案,介绍其施工技术。     

山东新门户 泉城新商埠 城市新中心 京沪高速铁路济南西客站站房特点与创新

正1工程概况济南西客站位于济南市槐荫区,为京沪高速铁路5个终到始发站之一,车站中心里程为DIK419+415,设15台17线,到发线有效长度满足650m,基本站台1座,岛式站台7座,车站西侧预留1条到发线,1座基本站台和子站房(见图1)。设计最高聚集人数4000人,房屋总建筑面积99786m~2,无站台柱雨棚65326m~2。站房工程由5部分组成:主站房、高架候车室、地下城市通廊、地铁1号线和无站台柱雨棚。主站房地上部分3层,地下2层,其中地下二层为地铁1号线站台,地下一层     

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。     

北京站站台改造施工技术

结合北京站站台改造施工实践 ,介绍北京站在兼顾无站台柱雨棚施工和车站正常运营的条件下进行站台改造施工的组织方法 ,合理的改造施工顺序使北京站无站台柱雨棚改造施工得以顺利完成 ,同时也确保了北京站原有接发车能力     

某磁浮大跨斜拉桥竖向刚度限值研究

以某磁浮轨道交通(40+80+228+228+80+40)m大跨钢箱梁斜拉桥为研究对象,采用有限元软件ANSYS和多体动力学软件UM分别建立桥梁和磁浮列车模型。基于车桥耦合振动方法,针对2列磁浮列车相向行驶并在主跨跨中交会的最不利情形,进行列车以不同速度通过桥梁时不同梁高下车桥系统的动力响应及磁浮大跨桥梁的竖向刚度限值研究。结果表明:磁浮列车的竖向动力响应随车速的增大而显著增大,时速从40 km增大到140 km时,列车竖向动力响应增幅达到120%以上;车体竖向加速度和Sperling指标不是桥梁结构刚度限值的控制因素;磁浮列车的悬浮间隙对梁体刚度变化较为敏感,随着梁体刚度逐步增大,悬浮间隙的波动变小,梁体挠跨比减小约25%,悬浮间隙波动减小幅度达35%,悬浮间隙可作为中低速磁浮大跨桥梁结构刚度限值的控制指标;梁体挠跨比1/3015可作为磁浮大跨桥梁的竖向刚度限值。     

安哥拉客车转向架二系悬挂系统稳定性分析

在通过不同半径曲线时,对安哥拉全钢弹簧客车转向架二系高圆钢弹簧两端加橡胶垫悬挂系统的橡胶垫和圆柱形螺旋压缩高圆钢弹簧的水平方向位移、刚度和强度进行分析。基于经典材料力学方法开发的分析程序,在规定的运用工况下,通过分析和计算橡胶垫的强度,4种车型的高圆钢弹簧的刚度和强度,二系悬挂系统的稳定性均满足设计要求。     

站台雨棚钢结构在锈蚀作用下的耐久性评估

考虑钢构件由锈蚀引起的几何削弱及材性退化,提出一种钢结构在锈蚀作用下的耐久性评估方法。通过引入大气腐蚀模型,采用锈蚀缺陷分析方法建立结构有限元模型,同时给出锈蚀钢材屈服应力比下降标准曲线得到结构剩余承载力准则。基于该评估方法,通过迭代计算构件的临界失重率,进而确定构件的损伤系数(耐久性指标)。结合算例阐述站台雨棚钢结构在大气均匀锈蚀作用下的耐久性评估流程。研究结果表明:站台雨棚整体结构的损伤系数随服役时间近似呈线性增长;均匀锈蚀引起的几何削弱与材性退化对结构整体的损伤系数几乎相同;该分析流程可为高铁站台雨棚在大气锈蚀作用下的耐久性评估提供参考。     

道岔竖向刚度算法探究

采用解析解法计算道岔竖向刚度可清晰的反应力在结构上的传递过程。算法中钢轨及扣件系统刚度计算采用文克尔地基梁模型,铁垫板及板下胶垫刚度计算采用有限长梁初始参数法,然后串联两者,通过迭代求得道岔竖向刚度。以12号可动心轨道岔为例,对比解析解和数值解计算结果可得,两者刚度变化规律基本相同,尖轨前端在直向过岔时,里轨由于帮轨作用刚度增加约9.7%,基本轨由于铁垫板长度增加,刚度增加约1.2kN/mm;导曲线部分,由于共用垫板钢轨的距离变大,帮轨作用下降,轨道刚度减小。但由于解析解算法的不连续性,计算结果图不平滑,有平台和突变的情况。     

特殊浮置板轨道隔振效果的三维数值研究

针对城市轨道交通可能引发的低频振动,采用特殊浮置板轨道进行室内激振试验.运用MIDAS/GTS程序,建立"轨道-隧道-地层"三维耦合模型,选取不同弹簧刚度和支承间距的4种组合,计算简谐荷载作用下的加速度响应,分析浮置板上、隧道底板上和地表的竖向、水平加速度级和不同位置的加速度级损失.结果表明:①在浮置板和隧道底板上,竖向加速度级量值比水平加速度级大;距隧道中线20 m处地表,水平比竖向加速度级大;②在支承间距不变的情况下,轨道的基频与弹簧刚度成正比;弹簧刚度不变时,轨道的基频与支承间距成反比;③弹簧刚度的降低和支承间距的增大,可提高隔离低频竖向振动的效果,加速度级损失可达47dB以上;④弹簧刚度越小、支承间距越大,则对于基频以上频段,隔离低频水平振动效果越好,对于基频以下频段,隔振效果越差.     

影响转K6型转向架动力学性能的2个主要因素分析

采用动力学仿真分析和线路动力学试验相结合的方法,研究一系橡胶垫定位刚度对转K6型转向架运动稳定性的影响。采用实验室实验和线路动力学试验相结合的方法,研究侧立柱磨耗板与斜楔摩擦副的匹配对配装转K6型转向架车辆垂向振动加速度的影响。结果表明,转K6型转向架每轴箱橡胶垫的纵、横向刚度应分别在14 MN/m1、2 MN/m以上时方能满足转K6型转向架最高商业运营速度的要求。装用高分子复合材料主摩擦板的ADI组合式斜楔与T10钢立柱磨耗板摩擦副具有较优的摩擦磨损性能,较理想的摩擦系数和良好的动力学性能,建议转K6型转向架摩擦减振装置的摩擦副采用装配高分子复合材料主摩擦板的ADI组合式斜楔对T10钢立柱磨耗板的方案。     

城市轨道交通槽形梁设计参数优化研究

以跨径为30 m的城市轨道交通槽形梁为研究对象,采用精细化有限元方法研究槽形梁设计几何参数梁高、道床板厚度及角隅斜率对其力学性能的影响。分析结果表明:槽形梁主梁截面刚度随梁高的增加而增加,在给定跨径30 m的情况下存在最佳梁高1.8 m;道床板厚度与横向跨度有关,横向跨度为4 m时,适宜的道床板厚度是0.26 m;角隅斜率对槽形梁的影响主要表现在结合处的力学性能,推荐使用1:(2.5~3.0)。     

高速铁路四线大跨钢桁斜拉桥主桁研究

目前四线铁路钢桁梁多采用三主桁型式,采用双主桁的四线铁路桥跨度多在200 m左右。当四线铁路钢桁梁采用双主桁时能适应最小线间距要求,减小主桁横向总宽度,并降低主桥和引桥的工程规模及邻近隧站工程量,因此研究双主桁大跨度钢桁斜拉桥在工程上具有重要意义。结合某高速铁路四线大跨钢桁斜拉桥主桁横断面布置及桁梁主要构造尺寸,从结构受力、技术经济指标、不同桁宽所引起的引桥规模等方面研究三片桁与两片桁的主要差别,合理推断出四线高速铁路钢桁梁最小桁宽。同时从主桁腹杆承受较大面外弯矩及用钢量等方面比较四线主桁腹杆采用三角桁与N形桁的区别。最终确定主桁梁采用桁宽24.3 m的双主桁、腹杆为三角形桁式的钢桁架。研究结果表明:四线双主桁钢桁斜拉桥应用到500 m左右大跨度桥中在技术和经济上是可行的。     

高架箱梁-浮置板轨道系统隔振性能分析

浮置板轨道作为一种减振轨道广泛应用于城市轨道交通中,为研究其在高架线上的隔振性能,建立箱梁-浮置板轨道耦合系统三维有限元模型。利用谐响应分析的方法,分析了箱梁支座刚度、钢弹簧刚度及支撑间距等参数对箱梁结构振动的影响。结果表明:与普通轨道相比,当荷载频率达到20 Hz以上时,浮置板轨道才表现出明显的隔振性能;钢弹簧刚度的变化对高架桥上浮置板隔振性能的影响主要集中在荷载频率为9~15 Hz以内且影响程度较小。钢弹簧的支撑间距对高架桥浮置板隔振性能的影响主要集中在荷载频率为50 Hz以上,其影响程度较钢弹簧刚度变化的影响要明显;荷载频率在50 Hz以内的影响很小且仅在位移峰值处有变化。     

钢拱桥极限承载力的综合三因素检算方法

通过钢拱桥非线性计算及结果的分析,得出结论,钢拱桥极限承载力的实质是拱肋截面的材料屈服,随着塑性区的扩展,截面刚度降低,从而导致整体非线性位移的急剧增加。运用统计回归,逐一分析横向初始缺陷与横向位移因素指标R1l、拱圈整体横向刚度因素指标R2l和拱桥非保向力因素指标R3l,提出考虑上述三因素的综合因素指标Rl。依此建立钢拱桥极限承载力的综合三因素检算方法。经试验数据的初步验证以及用此方法对4座大跨钢拱桥进行检算的结果表明,该方法综合考虑了横向初始缺陷、横向位移、拱圈整体横向刚度和非保向力等影响钢拱桥极限承载力的主要因素,可简便且准确地检算钢拱桥的极限承载力。