悬挂式单轨交通系统标准段轨道梁结构选型设计

悬挂式单轨交通系统具有适应性强、占地少、造价低、快捷舒适、观光趣味浓等优势,是一种新型的中、低运量的城市单轨交通系统,其结构主要包括轨道梁和立柱。轨道梁作为列车主要承载构件,其结构选型对轨道梁的受力及造价影响较大。以宁波杭州湾新区城市全域旅游配套基础设施一期工程(设计)为背景,通过ANSYS有限元分析,探讨了轨道梁跨径、轨道梁顶底腹板板厚、环向加劲肋尺寸及间距、走行底板加劲尺寸对轨道梁变形及经济性的影响,并对相关参数提出建议值,为本项目轨道梁设计及我国后续悬挂式单轨结构设计工作提供参考。     

跨座式单轨交通桥梁结构体系研究

为合理选择跨座式单轨交通桥梁结构体系,以适应城市复杂的建设条件及跨越需求,对PC轨道梁、双层复合结构、钢轨道梁3种类型轨道梁的适用性进行分析,并从设计、施工和成本等方面对铰支体系和刚构体系2种结构体系进行比选。结果显示,跨座式单轨交通桥梁轨道梁施工应采用工厂预制、现场拼装的施工工艺;对非小曲线的小跨径标准梁桥应根据工期需要选择铰支体系或刚构体系混凝土轨道梁;对于小曲线段及中、大跨径节点桥宜采用刚构体系钢轨道梁桥,当大跨径桥梁附加应力过大、结构受力不合理时,宜采用铰支体系钢轨道梁桥。     

悬挂式单轨交通系统墩-梁整体分析

悬挂式单轨交通系统是一种新型轻量化城市轨道交通形式,为了解该系统中桥墩-轨道梁的整体性能,以30m跨度的悬挂式单轨Y形桥墩-轨道梁体系为对象进行研究。采用MIDAS Civil有限元软件建立该体系整体受力模型,对比分析12.5,14.5,16.5,18.5m4种墩高情况下,该结构体系在不同荷载组合下的静、动力效应及疲劳特性。结果表明:横向风荷载和车辆摇摆力的影响随着墩高的增大急剧增加,横向风荷载是控制墩高设计的主要影响因素;静、活载偏心加载组合下,桥墩最大应力发生在桥墩底部,墩底的疲劳应力幅随墩高增大而增大,其中弯曲应力幅远远大于轴压应力幅;30m轨道梁的竖弯刚度相对较大,侧弯和纵向刚度相对较小,基频相应的振型为纵飘。     

跨座式轻轨钢轨道梁的动力特性有限元分析

为研究跨座式单轨交通钢轨道梁的动力特性,以重庆市袁家岗-谢家湾区间40.5 m简支跨座式单轨交通钢轨道梁为研究对象,应用ANSYS的APDL语言,采用直接生成法建立有限元模型,分别计算模型的自振特性、静力和动力响应。动力分析的计算模型采用4辆车厢编组,车速为20~80 km/h,分单线和双线加载。计算结果表明:该钢轨道梁基频较高,结构振型复杂,具有较高的整体刚度及强度,动力特性符合规范要求;平联及横梁对轨道梁的横向刚度和扭转刚度贡献较大;单线行车时轨道梁会产生扭转,使其上翼缘产生较大的横向位移。     

节能车车架选型和轻量化设计

在ANSYS9．0中以梁单元理念建立车架的有限元模型。在材料、梁截面一致的情况下,计算上浮式、下沉式两种车架结构的强度和刚度,确定出更优化的车架结构;在较优的车架结构基础上,换用多种截面类型的梁进行有限元分析,计算出满足强度和刚度时梁的最小截面积,实现车架的轻量化,从而达到节能目的。     

钢筋混凝土桥梁粘钢加固试验研究

结合川西大桥和福建省部分桥梁加固项目,对钢筋混凝土梁采用不同厚度、不同强度等级的钢板加固正截面受弯破坏性试验,分析研究了粘钢加固梁的破坏特征、承载能力和抗裂性.试验结果表明:采用压力注胶法粘贴钢板能够大幅度提高梁构件的抗弯承载力;采用钢板加固时,要特别注意避免发生剥离脆性破坏;梁底粘贴钢板可有效约束保护层混凝土,抑制裂缝的发展,并提高加固梁的刚度.     

钢板梁桥上部结构标准化设计研究

为了能更好地适应新型工业化生产方式,提高中等跨径钢桥的设计建造水平,针对公路钢板梁桥,对其上部结构的各项参数进行标准化设计,同时对正交异性钢桥面板进行不同参数组合下的优化分析。在此基础上,运用模块化思想对钢板梁的纵向、横向标准设计进行了研究和比较。研究结果表明:中等跨径钢板梁桥桥面系标准部件中顶板厚度采用16 mm、U肋高度采用260 mm、铺装层厚度采用70 mm时桥面系受力最佳;相对于仅纵向分段的设计方案,钢板梁桥采用纵、横向的标准设计可以获得较多的标准化部品,且部品之间可互换使用,通用化程度较高,能够实现更多的组合方案,同时由同一种规格的标准部品组合的不同规模钢桥经强度验算都能满足结构承载力要求。     

概念车身梁截面厚度优化设计

为了实现在概念设计阶段优化设计车身复杂梁截面厚度,建立了梁截面几何属性和PSO优化算法,并基于UG/OPEN平台开发了梁截面设计和梁截面厚度优化模块,实现了多约束条件下车身梁截面厚度的优化设计。针对某一具体车型进行了概念车身梁截面厚度优化设计,使优化目标车身质量实现了轻量化,同时改善了模型弯曲刚度和扭转刚度。     

横向联结系对中小跨径钢板组合梁桥稳定性能影响的分析

近年来,随着我国组合结构桥梁的迅猛发展,中小跨径钢板组合梁得到广泛应用。针对30~40 m的中小跨径四主梁钢板组合梁,通过有限元方法建立全桥三维空间模型进行稳定分析,研究横向联结系的设计参数(数量、截面尺寸和竖向位置)对于中小跨径钢板组合梁稳定性能的影响。计算分析表明,当钢主梁发生整体的弯扭失稳时,增加横向联结系数量、增大横向联结系构件截面、将横向联结系靠近受压翼缘布置等措施能够提高钢主梁稳定性;而当主梁受压翼缘受局部稳定控制时,改变横向联结系的设计参数对于钢主梁稳定性影响较小。     

客运专线无砟轨道预应力混凝土T构桥设计跨径研究

为寻求客运专线无砟轨道预应力T构桥梁的合理跨径,对该类型桥梁的主要刚度指标:ZK静活载作用下梁体竖向挠度、横向位移、梁端竖向转角、3m梁段扭转变形以及残余徐变变形进行研究,分析T构桥设计的刚度控制指标对经济性的影响。结果表明:T构桥梁部高跨比一定时,随着跨径的增长,梁体各项刚度指标的计算值也随之增加,梁端竖向转角这一刚度指标控制无砟轨道T构桥设计;通过采用增加梁高措施,提高了梁体刚度,可有效降低梁端竖向转角,采用主墩纵向尺寸加大或基础刚度增加等措施,对梁端竖向转角的改善不明显;从技术和经济性两方面分析,客运专线无砟轨道预应力混凝土T构桥单侧跨度以不大于80m为宜。