高速铁路大跨度连续梁拱桥设计

以京沪高速铁路镇江京杭运河特大桥主桥(90+180+90)m下承式连续梁拱组合结构为例,对高速铁路连续梁拱桥的设计进行了介绍,主要介绍了连续梁拱结构的受力特点、计算分析成果(主桥纵向、横向、稳定等计算和0号块局部应力计算),并阐述了徐变变形对高速铁路的影响性分析以及结构采用的构造措施。     

铁路客运专线连续梁-拱组合结构设计

研究目的:本文以成绵乐客运专线鸭子河特大桥(56+ 116 +56)m连续梁-拱桥为工程背景,研究梁拱组合结构的梁拱构造、吊杆受力特性、支座布置、施工方法等,通过对模型的建立、荷载的选取、梁拱及吊杆的检算、动力特性及拱座局部分析计算,介绍梁拱结构的结构特点,为今后类似工程的修建提供参考.研究结论:连续梁拱组合结构能较好地发挥连续梁和拱两种结构体系的优点.与同跨度连续梁相比,由于拱的加劲作用,能够有效降低主梁的高度,同时,钢管对混凝土的套箍作用,提高了混凝土的抗压强度和变形能力,管内混凝土又有效地增加了钢管的局部稳定性,使拱与梁受力性能都得到较好的发挥,使梁拱组合结构具有整体受力特性好、结构刚度大、建筑高度低、施工方法成熟等优点.     

铁路大跨度连续刚构-拱桥组合结构设计

基于中卫至兰州客运专线拟建的(102+208+102) m连续刚构-拱桥,使用有限元软件BSAS,MIDAS建立分析模型,对大跨度连续刚构-拱桥的静力、动力、稳定性、车桥耦合性能等受力特性进行了计算分析。首先,介绍了铁路大跨度连续刚构-拱桥的设计关键技术,阐述了该桥的结构设计参数和结构细节设计。其次,对组合结构的梁部、拱肋、吊杆等构件进行了强度、变形验算。最后分析了工后徐变对结构的影响。认为在梁上增设加劲拱后,拱结构可以有效地改善连续刚构的内力及变形,并可以改善梁墩刚度分配,减小温度变化和混凝土收缩徐变对结构受力的影响。     

某高速铁路连续梁拱组合桥结构设计

连续梁拱组合桥将连续梁和拱两种结构体系有机结合在一起,具有结构刚度大、建筑高度低、造型美观等优点,使得这种桥型成为高速铁路最具有竞争力的桥型之一。针对某高速铁路(70+136+70)m连续梁-拱组合结构,研究了其受力特点、动力性能等特性。研究结果表明,该组合结构,梁拱共同受力,结构效应主要表现为拱受压、梁受弯的受力特性,使拱与梁在受力方面的优点得以充分发挥。由于梁拱共同参与二期恒载和活载的受力,所以与同跨度的连续梁相比,主梁承受弯矩峰值显著降低因而结构高度可大大减小。介绍梁拱组合结构设计及关键技术,对今后类似工程应用具有一定的借鉴意义。     

高速铁路连续梁拱桥拱梁竖向刚度比对结构性能影响的研究

基于连续梁拱组合体系桥各构件的受力特点,采用产生单位变形所需抵抗力的力学概念定义结构刚度和拱梁相对刚度,以在建的国内最大跨径高速铁路连续梁拱桥为工程背景,通过调整拱肋和主梁的截面形式和尺寸,详细分析了不同拱梁竖向刚度比结构的结构性能。研究结果表明:拱肋对主梁中跨受力和变形性能具有良好的辅助作用;随着拱梁竖向刚度比的增大,主梁边跨受力和刚度可能成为控制结构设计的重要因素;拱梁竖向刚度比达到1.0以上时,其对结构性能的影响程度降低。     

铁路大跨度混凝土拱桥徐变变形控制因素研究

研究目的:混凝土拱桥具有较大的横竖向刚度、良好的环境适应性和较高的经济价值,在山区大跨度铁路桥梁建设中得到推广应用。然而,受拱结构的受力特点和混凝土的材料特性影响,混凝土拱桥在后期运营过程中会出现徐变下挠变形,直接影响线路的平顺度,进而影响行车的安全性和舒适性。本文以一座在建的铁路大跨度混凝土拱桥为研究对象,从分析混凝土徐变机理及影响因素出发,选取工法、加载龄期、铺轨时间以及拱上结构形式等因素作为变量,基于CEB-FIP(1990)徐变本构模型开展结构的徐变变形研究,分析不同因素下混凝土拱桥的徐变变形情况,探究徐变变形控制的主要因素。研究结论:(1)平衡加载法的受力模式使得拱圈顶底板应力差较大,导致后期徐变变形较大;(2)悬臂拼装法可以节省施工工期,但预制时间较短也会导致后期的徐变变形较大;(3)延长混凝土龄期和减少拱上结构重量对抑制后期徐变下挠有一定的帮助,但效果并不明显;(4)延迟铺轨对减小长期徐变下挠有明显的改善;(5)在以上四种影响拱圈后期收缩徐变的因素中,工法和铺轨时间对后期混凝土收缩徐变影响较大,可作为大跨度拱桥徐变变形控制技术的关键因素;(6)本文研究可为类似结构的设计提供参考和借鉴。     

商合杭高铁淮河特大桥总体设计研究

商合杭高铁淮河特大桥为时速350 km的无砟轨道双线桥梁,桥位位于淮河内涝区、行洪区,受防洪、通航、淮河退堤等诸多因素影响,需要对桥位选择、孔跨布置、主桥设计等方面进行研究。跨淮河主桥采用(112+228+112) m刚构拱桥跨越淮河主航道,跨东淝河主桥采用(112+224+112) m连续梁拱桥跨越东淝河,2座主桥均为大跨度混凝土主梁-柔性拱组合结构。静动力计算分析表明:桥梁的各项受力指标满足良好,主梁变形均满足铺设无砟轨道的要求。     

单线铁路大跨度连续梁拱组合结构设计

宿淮铁路京杭运河特大桥主桥采用(62+132+62)m连续梁拱组合结构,是目前国内最大跨度的单线铁路连续梁拱组合结构。横向刚度和整体稳定是单线铁路大跨度连续梁拱组合结构需要重点关注的问题。对宿淮铁路的单线铁路大跨度连续梁拱组合结构进行介绍,分析连续梁拱组合结构的主要受力特点、结构自振特性,并比较4种横撑布置形式对结构整体稳定系数的影响。     

大跨度铁路连续梁拱组合桥的合理边中跨比研究

为了解边中跨比对大跨度铁路连续梁拱组合桥受力特性的影响,对目前大跨度铁路梁拱组合桥的边中跨比进行统计,并以兰渝线某(82+172+82)m连续梁拱组合桥为工程背景,分析边中跨比对该桥内力、变形、支反力、稳定性等方面影响。研究结果表明:大跨度铁路连续梁拱组合桥的合理边中跨比取值为0.46~0.51;边中跨比取值较小时,对结构受力和变形有利,但边支座负反力的出现限制其值应大于0.43;边中跨比的取值对该桥基频和结构稳定性影响较小,随边中跨比由0.447增加到0.506,该桥的稳定安全系数仅增大7.6%。     

昌景黄高铁(90+200+90) m连续刚构拱桥设计

结合昌景黄高铁(90+200+90)m连续刚构拱桥施工图设计，对主梁、拱肋、吊杆、桥墩等主要构件的设计过程进行分析研究。采用有限元软件MIDAS/Civil建立计算模型，对3种梁高及4种底板厚方案进行比选，从满足主力工况最小强度安全系数及主梁受压区高度不超限等方面考虑，确定主梁中支点处梁高11.5 m,底板厚1.5 m;对3种拱肋截面尺寸方案进行比选，从满足拱肋强度、稳定性要求及经济性等方面考虑，拱肋截面高采用3.3 m较为合理；结合本桥纵、横、竖三向预应力布置工作，总结大跨度预应力混凝土连续刚构拱桥的预应力钢束布置特点；拱脚附近拱肋混凝土局部拉应力超限，通过局部布置纵向钢筋进行解决。计算结果表明，主梁、拱肋、吊杆、桥墩等构件的强度、应力、变形及稳定性等各项指标均满足相关规范要求。     

京沪高速铁路跨吴淞江桥式方案研究

京沪高速铁路及上海虹桥站相关工程共10条线路并行跨越吴淞江,受上海虹桥站、虹桥动车运用所站场位置控制,各线路中心线与河道中心线的夹角仅31°。为满足桥下通航要求,在工程可行性研究及初步设计阶段,对桥跨型式进行了多方案研究;结合京沪高速铁路前期科研成果,推荐的(60+100+60)m斜连续梁方案与工点建设环境最为匹配,工程投资最省。斜连续梁结构简洁美观,对斜跨道路、航道的铁路桥梁具有较强的适用性和推广价值;研究提出的斜连续梁中支点构造措施、支座布置方式可为同类型桥梁设计提供借鉴。     

大跨径混凝土预应力连续梁桥的线形控制

结合京沪高铁大跨径连续梁桥悬灌施工技术,阐述大跨径连续梁桥线形施工控制的仿真分析及施工现场控制内容,总结了施工现场控制的措施。     

高速铁路悬臂浇筑连续梁线形控制综合技术探讨

结合京沪高铁京杭运河特大桥工程,对悬臂浇筑梁线形控制技术进行了探讨,详细介绍了平面与高程控制、支架及挂篮挠度控制、梁体线形预测及监控、基础沉降变形观测、梁顶六面坡控制等线形控制综合技术。     

跨铁路全焊接大跨度连续钢桁粱桥设计

廊坊市光明道立交桥是一座全焊接跨京沪高铁和京沪铁路的大跨度悬索式、刚加劲弦三跨连续钢桁梁桥,通过对桥梁的静力计算、结构分析和架梁方案的计算,表明本立交桥结构受力合理、传力明确;结合桥址处的建桥环境而创新的钢梁安装方案,具有较好的稳定性和经济性。本桥设计有3个创新点：全焊接跨铁路悬索式刚加劲弦钢桁梁桥、整体钢桥面、转体施工跨中合龙法（中跨两支点相对旋转至跨中合龙）。     

高速铁路大跨度空腹式连续刚构设计

银西高铁漠谷河2号特大桥桥高114 m,为适应桥高并结合地形起伏要求,主桥采用(120+210+120)m预应力混凝土空腹式连续刚构桥,主梁为拱形V撑与箱梁截面的新型组合结构形式,该结构为铁路预应力混凝土桥梁跨度之最。采用Midas软件对主桥进行结构计算,模拟悬臂浇筑法施工,辅助以临时扣锁和支架,使V撑上下弦可以同时施工。计算结果表明,该结构增加了结构的跨越能力,减少了跨中收缩徐变上拱值,在施工及运营阶段的刚度、强度均满足规范要求,具有良好的动力特性。该结构采用柱板式空心墩与主梁固结,线性优美,工程经济,结果可为铁路大跨高墩桥梁设计和施工提供参考。     

合安铁路引江济淮特大桥主桥过运梁车方案研究

合安铁路跨引江济淮特大桥主桥采用(90+180+90)m连续梁拱桥,原方案按不通行运梁车设计,为进一步优化施工组织,减少梁场数量,满足总体工期需要,拟将架梁范围延伸至主桥肥西侧。在不改变原设计的基础上研究主桥过运梁车方案,并建立相应的有限元计算模型,对其进行强度检算。分析结果表明,采用无拱肋运梁方案,主梁施工完成后,桥面以上拱肋暂不施工,待两侧简支梁架设完成后再施工桥面以上拱肋和吊杆,该方案可满足运梁车通过限界及主桥结构受力要求,可在今后类似铁路工程建设中推广应用。     

长大桥梁上CRTSⅡ型底座板单元划分及纵联技术

介绍了京沪高铁天津特大桥底座板单元划分方法及纵联工艺,重点阐述了纵联过程中的顺序步骤及操作要点。     

京沪高铁连续箱梁混凝土现浇施工关键技术

京沪高速铁路设计运营速度高、使用寿命长,对箱梁混凝土浇筑质量和梁面平整度要求严。通过对淮河特大桥跨怀洪新河南大堤连续箱梁混凝土现浇施工技术的介绍,从机械配备、人员分工、混凝土浇筑、梁面平整度控制等方面提出了保证连续箱梁施工质量的各种措施,有效解决了连续箱梁一次浇筑混凝土方量大、梁面平整度难以控制的难题,可为今后同类工程施工提供一些有益的参考。     

福平铁路乌龙江(144+288+144)m部分斜拉桥主桥设计

福平铁路乌龙江特大桥主桥采用双塔双索面预应力混凝土部分斜拉桥,孔跨布置为(144+288+144)m。上部结构采用单箱双室混凝土连续箱梁,双柱式桥塔,斜拉索、索塔采用分丝管索鞍连接,下部结构采用双薄壁墩,钻孔桩基础。采用有限元分析及模型试验等方法,进行主桥整体静力计算、局部应力计算,抗震、抗风、风车桥等动力分析。结果表明:该桥在施工和运营阶段的各项指标均满足规范要求,结构安全可靠,桥梁具有良好动力、抗风、抗震性能。同时与梁拱组合结构相比有较好的经济性,可为类似结构提供参考。     

高速铁路板式无砟轨道基础配套机具选型设计与应用

京沪高速铁路全线采用CRTSII型板式无砟轨道形式,板式无砟轨道基础在桥梁、路基段分别设计为底座板、支承层,以京沪高速铁路枣埠先导段为例,通过对高速铁路板式无砟轨道底座板/支承层施工模板进行多方案比选、选型设计、现场模拟试验验证工艺设计、并再次加工改进的情况,详细介绍了高速铁路CRTSII型板式无砟轨道基础混凝土施工采用高模低筑模板设计方案,配置悬挂式宽度可伸缩振捣整平机,做到路基、隧道支承层与桥梁底座模板在直线、曲线段全部通用,施工组织方便、快捷,有效保证了混凝土的施工质量。