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。     

铁路声屏障风荷载体型系数研究

鉴于现行国家规范对铁路声屏障的风荷载体型系数没有明确的规定,采用CFD流体动力学计算软件、风洞模型测压试验和风洞模型测力试验3种方法,系统研究分析桥梁上、路基上声屏障的风荷载体型系数,比较分析2种不同高度的声屏障设置在线路上风侧、线路两侧和线路下风侧等工况时对其风荷载体型系数的影响.研究结果表明:在计算声屏障风荷载时,如果按照矩形构件的体型系数及风压分布取值,可能会低估声屏障的风荷载数值,声屏障设置的位置对其风荷载体型系数的影响很大,而声屏障的高度对其风荷载体型系数的影响则较小;在对桥梁和路基的声屏障进行结构设计时,建议桥梁声屏障的风荷载体型系数取1.65,路基声屏障的风荷载体型系数取1.99.     

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。     

某铁路客站站房及雨棚风洞试验研究及分析

随着铁路工程的发展,出现了越来越多的大跨度铁路客站站房及雨棚。由于站房及雨棚结构的复杂性、唯一性及自身大跨度等显著特点,其风荷载值并不能从现行的《建筑结构荷载规范》中获取,而准确合理的风荷载取值对确保结构安全和控制工程造价又十分重要,所以有必要对其进行风洞试验。以某铁路客站站房及雨棚为工程背景,试验选取刚性模型作为研究对象,测定表面风压系数,并通过有限元软件分析风致动力响应,计算出节点位移和杆件内力的风振系数,最终得出站房和雨棚结构的等效风荷载值。结果表明等效风荷载值均顺风向递减,且在迎风侧的屋面边缘处值很大。     

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。     

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。     

欧洲和中国规范风荷载基本参数对比

欧洲规范和中国规范在计算风荷载时选用的基本参数有所不同。进行风荷载基本风速(风压)对比，以北京为例，重点分析两种规范关于风荷载重现期转换方式的差别；分别分析在各种地貌形式下中欧规范关于风压高度变化系数存在的差异，并对比两种规范针对特殊地形所采用的不同计算方法；对两种规范下建筑体型系数计算方法和群体效应进行对比分析，并以封闭式双坡屋面为例做具体说明。综合研究结果表明，中欧规范对于荷载基本参数选取存在较大差异。     

火车站无柱雨棚屋面压型钢板施工技术

研究目的:研究如何做好火车站无柱雨棚屋面系统的选材和施工中的节点处理问题,为火车站无柱雨棚屋面系统的设计和施工提供借鉴.研究结论:超大跨度、小弧度无柱雨棚屋面系统由于要求弧度部分平滑过度,宜选用小肋板,但必须做好防漏处理.雨棚结构采用桁架形式,结构杆件纵横交错,防水处理宜采用结构防水和防水涂料双保险做法.     

北京站无站台柱雨棚的大跨度檩条设计

研究目的:将站台雨棚柱设置在股道间,使整个站台通透、开敞、明亮,为旅客通行提供更大的便利.为全国铁路省会级车站无柱雨棚改造提供可以借鉴的工程范例.研究结论:采用密布的轻型实腹H型钢连续檩条及长悬臂檩条是减小结构自重及屋面厚度,减小挠度及跨中弯距,实现大跨度的有效方法;设置檩条横向支撑是保证檩条平面外稳定的有效措施.     

双曲型塔柱大跨凸面悬挑结构风荷载特性研究

通过某双曲型塔柱大跨凸面悬挑结构刚性模型测压风洞试验,得到了结构在不同风向角下的风压系数,研究了该结构上部悬挑结构和下部塔柱形结构的体型系数分布规律。结果表明:上部结构的正压区主要集中在结构外沿以及空心处内沿部分,其余部分基本为负压区。下部结构内压为负,迎风侧外压体型系数较大,背风侧外压体型系数基本上为一个稳定的负值。     

钢筋混凝土独立梁斜截面承载力的计算

《混凝土设计规范》(GB 50010-2002)中对多种荷载作用下钢筋混凝土独立梁,在计算斜截面承载力时根据集中力产生的剪力值占总剪力值的比例分别采用不同的计算公式。对规范给出的计算公式进行分析,并结合工程实例推导出建议的计算方法。     

《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 100025-2006)修订情况介绍

研究目的：《铁路路基支挡结构设计规范》（TB10025—2006）-2006年6月25日正式颁布施行，为了使铁路路基设计人员更好地了解规范修订的情况、更好地运用此规范，有必要对此规范的修编原则、和内容作全面介绍。 研究结论：我国的《铁路路基支挡结构设计规范》是铁路路基支挡结构设计的专用规范，对铁路路基工程中常用支挡结构的设计、计算、结构要求等方面作出规定，使用方便，对规范铁路路基支挡结构的设计、促进路基支挡结构技术的发展起了很大的作用。     

铁路客站大跨叠层桁架结构受力分析

跨度52m的钢结构大跨叠层桁架是西安火车站站改工程重要组成部分。通过建立大跨叠层桁架的整体有限元模型,对整体结构进行全面的静力分析和自振特性分析。静力分析着重研究结构整体变形和应力比,分析不同荷载工况作用下结构变形特征;自振特性分析在研究叠层桁架自振特性的基础上,分析改变桁架腹杆形式对结构自振特性的影响。计算结果表明:构件的变形及应力比均满足《钢结构设计规范》(GB50017—2003)的规定,结构整体位移分布一般呈现正对称特征,大跨叠层桁架的最大位移区域位于跨中位置;大跨叠层桁架具有较低的自振频率,腹杆形式的改变对其自振频率的影响不大。     

重力式挡土墙可靠度设计方法研究

研究目的：为《铁路路基支挡结构设计规范》按可靠度方法进行修订编制提供依据。 研究方法：采用理论研究、试验分析、计算统计以及校核分析相结合的方法。 研究结果：建立了重力式挡土墙基于可靠度理论的设计表达式；计算并统计了按现行规范设计的挡土墙可靠指标；推荐了目标可靠指标建议值、荷载分项系数和抗力分项系数参考值；提出了重力式挡土墙可靠度理论的设计原则和计算方法。 研究结论：选取的目标可靠指标能满足工程安全要求；按本课题提出的设计方法设计出的挡墙尺寸，与传统方式的计算结果接近；荷载分项系数的取值与美国规范相近。课题研究所提出的重力式挡墙设计公式、目标可靠指标及分项系数建议值，可作为《铁路路基支挡结构设计规范》修订的参考。     

新旧规范对地铁结构裂缝设计的影响比较

介绍新旧《混凝土结构设计规范》的差别,就结构裂缝计算而言,二者的差异主要体现在荷载组合、acr取值两个方面.以合肥市轨道交通1号线葛大店站为例进行定量分析,得出结果:采用新规范,计算结构内力最大可减小12.1％,构件配筋可节约10％～15.4％,造价可减少120万元.     

大跨度平屋盖结构风致破坏过程模拟

利用计算流体动力学(CFD)软件CFX11.0,采用基于雷诺平均(RANS)方法的SST k-ω湍流模型对大跨度平屋盖风致破坏过程进行了二维数值模拟,研究风致连续破坏过程中屋盖开口附近风压系数的变化规律。结果表明,大跨度屋盖边缘等几何外形突变的部位是屋盖的薄弱环节,屋盖的风致破坏往往由这些部位开始。屋盖破坏过程中破坏开口边缘处风压发生较大变化,这是屋盖风致连续破坏的主要原因。此外,结构前后入口的大小也对破坏开口外表面风压系数分布规律有较大影响。本文定性地对屋盖结构风致破坏过程进行了数值模拟分析,可为大跨度屋盖局部抗风设计提供参考。     

交通风力自然通风作用原理探析

研究目的:在顶部(或侧壁)设有多处通风孔的单向公路交通隧道中,车辆运动产生的交通风力将在开孔处形成相应的压力,探析其压力的形成和作用过程,以获取这种自然通风形式的计算方法。研究方法:将公路隧道内随机运动的车流假定为恒定持续的车流,根据动量、能量和质量守恒的基本定律,建立相关的关系式,探索分析这种隧道自然通风的气流运动规律。研究结果:建立并求解关于隧道各个分段风速的n元二次方程,其它参数则均可求取。研究结论:在有条件设置通风孔的前提下,单向公路交通隧道采用这种自然通风方式是一种有效的通风方案。     

既有铁路勘察评价与加固控制标准研究

研究目的:既有铁路经过多年运营后,需重新进行勘探评估,然后进行改造加固,以适应提速和电气化的需要。由于铁路规范缺乏数理统计方面的评价内容,对比了《建筑地基基础设计规范》和《公路工程质量检验评定标准》数理统计方法,并采用了填料分段、任务分段和强制分段三种方法对既有铁路进行了分段评估。研究结论:《公路工程质量检验评定标准》更适合既有铁路勘察指标的合理评价。以评价动态变形模量为例,结合铁路相关规范,提出了不需要加固改造段的动态变形模量最小值为40 MPa。分段法减小了加固长度,取得了较好的效果。根据数据统计与分段结果,Evd值与基床表层填料类型关系密切,A、B组填料在运营中难以保证较大的刚度,要获得较大的刚度,宜选用石灰改良土或水泥改良土。     

新建时速120km地铁线路曲线超高和缓和曲线长度的研究

针对我国地铁、国铁曲线超高值和缓和曲线长度的规定,综合分析运行速度120 km/h条件下,轨道最大超高值提高到150 mm的合理性和必要性,同时也对相应的线路缓和曲线长度进行分析计算,给出计算值和建议值。对我国现行《地铁设计规范》(GB50157—2013)关于设计速度120 km/h条件下线路的超高和缓和曲线长度取值进行必要的补充说明。