大跨高墩T构铁路桥设计研究

宜万铁路穿越崇山峻岭,为减少工程对高陡岸坡稳定性的影响,在马水河大桥选取了大跨高墩T构桥式方案,结合该桥的设计与研究,介绍大桥主要结构构造,并从施工方案分析、结构体系受力及刚度研究、收缩徐变影响、抗震性能等方面叙述了大跨高墩T构桥的主要力学特点和结构性能。     

西康二线关庙大桥设计

西康二线关庙大桥位于秦岭终南山国家森林公园风景区,桥位处沟槽明显,较顺直,两岸岸坡高陡。为减少对两岸边坡稳定性的影响,关庙大桥采用了大跨度高墩T形刚构桥式方案。本文结合关庙大桥的设计、计算,介绍桥梁结构形式、细部构造,并从结构体系受力分析、收缩徐变影响、抗震性能、行车动力特性等方面叙述了大跨度高墩T形刚构桥的主要力学特点和结构性能。     

高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析

研究目的:西部地区及偏远地区受地形条件的限制,修建公路时常需要跨越河流、沟谷等复杂地形,因此高墩大跨连续刚沟桥的修建日益增多,其墩高也由原来的几十米提升到了上百米的高度,随着墩高的增大、跨径的增长,对该类桥型稳定性问题的研究就显得尤为重要。研究结论:本文以山西省某(90+168+90)m高墩大跨连续刚构桥为工程背景,分别进行了高墩自体稳定性分析、施工阶段最大悬臂状态稳定性分析以及成桥阶段稳定性分析。通过计算可知:(1)高墩自体稳定性分析中,温度效应对高墩稳定性的影响较小;(2)施工阶段最大悬臂阶段的稳定性分析中,各向风荷载中顺桥向的风荷载对结构的稳定性最为不利;(3)成桥阶段的稳定性分析中,当车道荷载和人群荷载的均布力布置于中跨时对成桥的稳定性最为不利,风荷载对成桥阶段的稳定性影响较小,而温度效应对稳定性的影响则不可忽略;(4)该桥在施工过程中以及成桥阶段均具有良好的稳定性,计算分析过程对实际工程中高墩大跨连续刚构桥梁的稳定性分析具有一定的参考价值。     

山区梁桥高墩的抗震概念设计

对在山区梁桥高墩的抗震概念设计进行研究,介绍高桥墩的类型及其特点,通过工程实例在桥墩的选型,动力分析包括自振特性和地震响应等方面进行分析比较,提出高烈度地震的山区梁桥高墩在选型上应注意的问题。     

基于无迹卡尔曼滤波的高墩垂直度偏差预控方法

为了解决超高墩垂直度偏差预控缺乏理论基础的问题,提高超高墩垂直度的精度,推导初始缺陷、日照温差荷载和风荷载综合因素影响下的超高墩偏位公式,以此为理论基础与无迹卡尔曼滤波方法相结合,构建超高墩垂直度偏差预控状态方程,实现以墩高为基准的墩身立模值预测和修正,形成一种基于无迹卡尔曼滤波的超高墩垂直度预控方法,经过与传统控制方法比较分析,该方法使垂直度控制精度提高了4.5倍,且最大偏位值只有6mm,远小于规范限值;并分析各参数对所提方法的影响,得到各参数的合理取值范围。通过本文的研究,建立超高墩垂直度偏差预控的理论技术,为保障超高墩垂直度提供了一条有效途径。     

薄壁空心高墩温度效应仿真分析

日照温度荷载作用下,混凝土薄壁空心高墩的应力和变形,是造成墩身工程事故的主要因素之一。以晋济高速公路仙神河大桥150．07m高的八边形薄壁空心高墩为研究对象,在ANSYS平台上进行二次开发,编制了薄壁空心高墩结构温度场和温差效应分析的专用程序,并给出实例验证了二次开发成果的准确性。同时利用二次开发成果,对八边形薄壁空心高墩在日照温差荷载作用下的温差效应进行了仿真分析。计算结果表明：日照引起的薄壁空心高墩结构的温差应力和变形较大,不容忽视。     

几何非线性对高桥墩动力行为的影响

结合山区高墩桥梁建设的需要，主要研究了高桥墩在几何非线性影响下的动力行为。文章以变形后的高桥墩为研究对象，以水平位移和铅垂位移为变量，得到了高墩的非线性振动偏微分方程，并简要讨论了方程的定解条件。经实例分析计算得到了某高墩在架梁前后的一些动力行为。     

淤泥河大桥105m薄壁空心墩身翻模施工技术

淤泥河大桥是西部大通道包(头)北(海)线陕西境内黄陵至延安段高速公路上的一座特大型桥梁,是一座高墩大跨径预应力混凝土连续刚构桥。其中4号主墩高105m,采用翻板模施工。主要介绍105m薄壁空心墩身翻板模施工技术。     

精伊霍铁路克其克苏布台特大桥设计

介绍了我国第一座高风压区、高烈度地震区的高墩大跨铁路桥梁-精伊霍铁路克其克苏布台特大桥设计．该桥位于严寒地区，集高墩、大跨、深基、高风压区、高烈度地震区于一桥，该桥的建成将对国内高风压区、高烈度地震区的铁路高墩大跨桥有重大意义，同时也会给西北严寒地区的山区铁路选线提供较大的空间．     

精伊霍铁路克其克苏布台特大桥设计

概要介绍精伊霍铁路克其克苏布台特大桥的设计,包括上部结构、下部结构设计以及抗震设计。该桥是我国第一座位于高风压区、高烈度地震区的高墩大跨铁路桥梁,该桥的建成将对国内高墩大跨铁路桥具有重大意义。     

铁路桥梁高墩适应性研究

研究目的:艰险山区修建铁路,需要跨越深沟峡谷,必然出现大量的高墩大跨桥梁。随着新建铁路运行速度及墩高的增加,为满足桥梁动力性能,针对山区地形地质特点,采用不同的高墩型式,对墩身工程数量及经济指标影响较大。本文重点围绕铁路桥梁高墩的墩型适应性展开研究,掌握不同类型高墩的受力特点、合理墩高适用范围以及经济指标等。研究结论:(1)提出了不同高墩墩型的经济合理的适用范围:当墩高H≤80 m时,应首选单坡空心墩;当墩高100 mH80 m时,扫帚型墩经济性更优;当墩高H100 m时,A型(含人字)桥墩具有明显的经济优势;人字墩适宜于墩高在100~120 m的高墩梁桥,当墩高大于120 m时,宜首选A型高墩。(2)提出了针对艰险山区不同地形地质条件下A型(含人字)墩基础合理采用形式:对于地形坡度相对较陡、地质相对较好的场地,可采用不等高A型斜腿的分离式基础;对于地形坡度相对较缓、地质相对较差的场地,可采用A型墩哑铃型基础或整体式基础。(3)本文研究成果对艰险山区铁路桥墩墩型的合理选用具有指导意义。     

基于IDA的铁路超高墩地震易损性分析

为探究铁路超高墩结构的抗震性能并对其在双向水平地震作用下的易损性进行评估,以西部山区某高速铁路超高墩结构为研究对象,根据结构自身动力特性,以材料应变状态对应的截面曲率作为损伤指标,描述其不同的损伤破坏状态并确定不同损伤状态所对应的指标限值。基于IDA方法,从PEER数据库中选取10组远场地震动作为双向地震动输入样本,以ANSYS为平台建立超高墩有限元模型进行非线性动力时程分析,得到不同强度地震动对应的结构地震响应。结合能力需求比的对数回归分析,建立超高墩各控制截面的概率地震需求模型对其易损性进行评估,并采用一阶界限法计算超高墩整体损伤概率并建立易损性曲线。结果表明：H形双柱式薄壁空心超高墩在强震作用下各部位均会发生一定程度的损伤,其中墩底部位损伤最为严重,在PGA为1.0g时墩底部位轻微损伤、中等损伤和完全损伤的超越概率分别为98.71%、96.92%和36.02%;结构完全损伤概率较小,满足三水准抗震设防要求并具有良好的抗倒塌能力;易损性分析能够准确地反映超高墩的真实抗震性能,为实际工程中既有超高墩的震后损伤加固或新墩设计提供理论依据。     

轻轨桥梁高墩结构动载试验与振动特性分析

以某城市的跨座式单轨交通桥梁为工程实例,通过对其高墩结构进行振动特性试验,并基于有限元理论对高墩结构进行分析计算。结合实测数据,采用信号处理分析中的方法 FFT变换和HHT变换进行试验结果分析,以此分析高墩结构的振动特性,并对比两种方法的分析结果,发现HHT变换分析方法优于FFT变换。通过实测值与理论值对比分析,发现高墩结构基频实测值高于理论值,表明高墩结构的实际刚度大于理论结果。通过对高墩结构的振动特性进行分析,表明高墩结构动力性能良好,能满足规范及运营要求。     

钢筋混凝土圆形空心高墩地震易损性分析

研究目的:截面形式对桥墩的力学性能有很大影响,中空截面的混凝土铁路桥梁的高墩有明显的优越性,然而目前对圆形中空高墩的抗震性能研究有侍进一步深入。本文以圆形空心高墩控制截面的材料发生损伤时所对应的截面曲率为损伤指标,采用增量动力分析方法,研究了圆形空心高墩的抗震性能。研究结论:分析结果表明:(1)圆形空心高墩在地震作用下,墩底、墩身中部、墩顶都是容易发生损伤的部位,但墩底比墩身中部和墩顶发生损伤的概率更大;(2)圆形空心高墩各个截面发生完全损伤的概率较小,说明圆形空心高墩的抗震性能优异;(3)圆形空心高墩地震易损性分析可为实际工程中高墩铁路桥梁的抗震性能研究提供理论依据。     

宜万铁路渡口河特大桥128m高墩施工控制技术

结合宜万铁路26标渡口河特大桥第一高墩的施工,对高墩施工的施工技术难点:即墩身线形控制(高墩施工测量控制)、128 m高墩混凝土施工质量控制、施工机械选择、施工安全控制进行分析,对施工控制成果进行总结。     

重载铁路高墩大跨简支桥梁技术经济比选

研究目的:蒙西至华中地区煤运通道三荆段城烟特大桥位于低山沟谷,桥梁分别跨越灞底河、三淅高速公路以及G209国道,桥梁墩高在50-70 m。采用常规32 m简支梁方案具有高墩林立、下部结构工程量大的缺点。通过对32 m简支T梁及48 m、56 m、64 m简支箱梁方案分别进行受力分析计算以及经济性能比较,拟找到技术性能、经济性能最优的桥跨方案。研究结论:(1)32 m简支T梁和64 m简支箱梁方案的经济性能最优,64 m简支箱梁方案的受力性能良好,技术先进,并且避免了小跨度简支梁高墩密布的现象,景观效果最优,是最优方案;(2)大跨度简支梁采用节段预制移动模架拼装的建造方法,具有施工技术先进、质量容易控制、施工周期快的特点;(3)本研究成果可为铁路高墩桥梁的建设提供参考和借鉴,具有应用推广价值。     

温度作用下高速铁路桥梁高墩伸缩对轨道几何尺寸的影响

高速铁路桥梁高墩暴露于环境中,其构成材料钢筋混凝土会因温度变化而产生竖向伸缩。高墩伸缩对轨道几何尺寸的影响程度尚不明确,探讨高墩伸缩引起的轨道几何尺寸的变化程度,对指导高速铁路线路养护维修尤为重要。本文对不同气温条件下合福(合肥—福州)高速铁路巷坑大桥线路精测及动检车检测结果予以分析。结果表明:高墩处轨面绝对高程变化大约为1 mm/℃,中线基本稳定,上下行基本一致,动检长波相对高低值呈现规律性变化,变化范围在3 mm之内。     

“中国新型铁路第一墩”顺利封顶 可抗强烈地震

据西部网报道,5月4日,被誉为"中国新型铁路第一墩"的黄韩侯铁路段纵目沟特大桥5号主墩顺利封顶。据了解,它的封顶将对高墩结构方案研究、高墩力学特性研究、高墩车桥耦合力仿真分析、高墩抗风、抗震性能研究等一系列科研,以及新型柱板式空心墩施工积累技术参     

铁路高墩桥梁基底摇摆隔震与墩顶减震对比研究

为提高铁路高墩桥梁抗震性能,探讨强震下高墩桥梁减、隔震设计,提出一种适用于顺、横桥向的高墩基底摇摆隔震设计方法。根据铁路高墩减、隔震设计参数确定原则,给出高墩摇摆隔震力学计算模型及其主要参数计算公式。结合某铁路高墩桥梁,采用数值方法分析其基底摇摆隔震效果与墩顶铅芯橡胶支座减震效果,并进行比较。结果表明:墩顶铅芯橡胶支座具有一定减震效果,基底摇摆隔震高墩能靠自重平衡地震作用,隔震效果比墩顶减震效果更好、更稳定;基底摇摆隔震技术还可实现墩底最大地震弯矩不受输入地震动频谱特性的影响。     

高墩现浇预应力连续箱梁施工技术

高墩现浇预应力连续箱梁施工对支撑体系要求高,C55高性能混凝土浇筑和养护工技术要求高,预应力筋长度大曲线多施工工艺复杂,施工中必须加强过程控制。结合奉云高速公路郭家池大桥现浇预应力连续箱梁的工程实践,介绍高墩现浇预应力连续箱梁施工技术。