跨越既有铁路桥梁方案设计研究

随着铁路建设的快速发展,与既有铁路线交叉的情况越来越多,同时对既有线的运营安全重视程度日益增加,因此跨越既有线时的设计方案逐渐成为关注重点,结合兰州—中川铁路设计情况,对跨越既有铁路线的桥梁方案进行研究,除采用传统的预应力混凝土盖梁门式墩、钢盖梁门式墩等设计方案外,根据实际情况首次提出预制拼装组合新型门式墩方案、倒L形墩方案、转体V形T构桥墩方案等一些新的设计思路,不仅节约工程投资、保证施工工期,同时又大大减少新线施工对既有线运营影响及后期的养护维修工作,经济和社会效益显著。     

预应力混凝土斜交连续箱梁设计

研究目的:娄底市共荣路上跨娄邵铁路采用(25+40+25)m预应力混凝土斜交连续箱梁,斜交角度为55°,支架现浇施工方法。由于该梁桥面较宽,斜交角度较大,为了对实际结构进行更准确的模拟,本文采用空间梁格及平面单梁两种有限元分析方法对预应力混凝土斜交连续梁进行对比分析研究。研究结论:(1)为方便预应力混凝土斜交连续梁设计,建议采用单梁法设计,空间梁格法进行验证;(2)大角度斜交连续梁跨中最大正弯矩和中支点负弯矩在恒载作用下均小于正桥,但剪滞效应比正交箱梁更为显著,设计时必须充分考虑其剪滞效应;(3)斜交连续梁钝角边侧支点反力比锐角边侧支点反力要大15%左右,设计时特别注意支座的选择及下部结构设计;(4)为增加各箱室之间横向刚度,建议在边跨及中跨设置几道横隔板;箱内可采用两次倒角使其不出现锐角,以消除应力集中现象;梁体建议采用全预应力结构设计,并将梁体普通钢筋适当加强;(5)本研究结论可为预应力混凝土大跨度斜交连续梁桥设计提供参考。     

斜交薄壁连续钢箱梁桥设计与受力特性研究

以江苏省丹阳路齐梁路某(30+2×35)m跨线斜交钢箱梁为工程背景,通过比对斜交钢箱梁横隔板布置方式以及支座处隔板布置方式,提出斜交连续梁横向隔板的正交布置方式,得出中间墩支承处采用斜向双隔板布置更有利于结构受力与制造的结论。对箱梁的线型控制、截面总体布置、隔板、纵肋型式、纵肋布置方式和板厚等其他细节进行详细设计。分别建立单梁、空间梁格和板单元有限元模型对桥梁进行受力分析。对3种数值模拟方法计算得出的支座反力、挠度和应力等结果进行分析对比。研究结果表明:单梁法计算结果偏于不安全且无法进行横向计算,梁格法和板单元法均能够对模型进行横向计算,但梁格法计算偏安全,而板单元计算更加细致精确。同时,在同种工况下,斜交钢箱梁钝角区应力值大于锐角区应力值。采用板单元对轮压荷载进行局部分析,表明轮压荷载作用下应力、变形较小。验证了箱梁设计方案的安全合理。     

深汕铁路特殊结构桥梁设计

深汕铁路建设标准高,地形、地质条件复杂,沿线分布较多道路、河流,桥梁建设条件复杂。文章以深圳水库特大桥高低塔部分斜拉桥和跨厦深铁路特大桥钢-混组合梁2座特殊结构桥梁为例,结合工点实际情况,介绍特殊结构桥梁桥式方案、结构设计、受力分析、指导性施工组织设计,可为复杂建设条件下高速铁路桥梁建设提供借鉴和参考。结论可知：(1)部分斜拉桥结构刚度大、动力特性优、跨越能力强,斜拉索加劲可有效控制混凝土结构的徐变变形,边跨受地形条件限制较小时,可因地制宜选用高低塔方案,高低塔部分斜拉桥可根据具体情况,选择塔-墩-梁固结,既可以增大结构刚度,也可以避免设置超大吨位支座;(2)跨越既有高速铁路,可考虑采用钢盖梁门式墩配合钢-混组合梁,钢盖梁吊装就位,组合梁拼装后横向顶推就位,有效减少对既有高速铁路的影响;(3)门式墩结构主梁采用钢-混组合梁代替预应力混凝土梁,可以显著减少梁部重量,改善门式墩受力,加大门式墩跨度。     

基于梁格法的某斜交变宽连续箱梁桥荷载试验分析

基于梁格理论建立某斜交变宽连续箱梁桥的空间梁格模型,计算分析设计活载及试验荷载作用下结构的静动力响应,基于模型计算结果指导该桥的现场荷载试验,并据现场试验结果评价箱梁结构的工作状态。     

支座摩阻效应对大跨长联连续梁桥地震反应的影响分析

为了解支座摩阻效应对长联大跨连续梁桥地震反应的影响,并得出可应用于工程的相应简化计算方法,以处于高烈度区的某铁路大跨长联连续梁为工程背景,按照不计与计入活动支座摩阻效应两种工况,利用Midas/Civil软件建立结构的三维空间杆件模型,并选用软件中的两种双线性理想弹塑性单元模拟支座的摩阻,采用非线性时程分析方法,对结构进行多遇地震下的地震反应分析。分析结果表明,对于这种设置1个固定墩的大跨长联连续梁结构,是否计入活动墩的支座摩阻效应对固定墩的设计影响很大,设计中需要考虑活动墩的支座摩阻。对于此类结构采用反应谱法进行多遇地震下的抗震计算时,活动墩顶的水平地震力可以直接用支座承受的竖向力乘以给定的支座摩阻系数,固定墩顶的水平力用反应谱计算值减掉活动墩水平摩擦力之和的0.8倍,可以满足工程设计精度要求。     

中小跨径连续梁桥抗震结构参数影响分析

以云南山区高速公路常用的连续梁桥下部双柱式桥墩、T形桥墩桥梁为研究对象,建立了空间动力弹塑性时程分析模型,分别讨论了墩底边界模拟方法、单联与多联模型对地震响应结果的影响程度与规律.结果表明:不同墩底边界模拟方法对桥墩的地震作用影响较大;单联模型可用于双柱式桥墩纵向地震反应分析以及T形墩纵、横向地震反应分析;双柱式桥墩横向地震分析宜采用多联模型.     

铁路正交连续梁桥斜交墩的设计与应用

研究目的:解决铁路连续梁桥在斜交跨越道路、航道时如何有效减少桥梁跨度,同时避免设置斜交梁对行车的不利影响。旨在为以后同类工程提供借鉴。研究结论:茨淮新河双线特大桥跨越茨淮新河处正交连续梁配合斜交墩方案的设计应用表明:斜交墩的支承垫石正交布置会导致垫石外侧角点下方托盘区域应力水平高于桥墩其他位置;当垫石超出墩身尺寸控制在一定范围内时,托盘的各项应力水平是可以控制在规范允许值内的。在受限于线路走向需斜交跨越道路、河流等时,斜交墩是个很好的解决方案。     

铁路连续梁桥下部结构地震力计算

结合两座铁路连续梁桥的工程设计,基于反应谱法对连续梁桥下部结构的地震力计算方法进行了对比分析,旨在得出规范简化算法在连续梁中的适用性。对规范简化算法及有限元全桥模型计算方法的参数取值、影响因素及存在问题进行了探讨,在模型误差很小的前提下对比分析了多桥计算结果,得出以下主要结论：（1）主墩墩高接近的连续梁桥纵向地震力计算可采用规范简化算法,固定墩结果偏保守,活动墩结果略小;横向地震力需采用有限元全桥模型进行计算。（2）主墩墩高差异较大的连续梁桥,规范简化算法误差太大。     

近断层地震作用下拉索模数伸缩缝对斜交桥地震响应的影响研究

采用拉索模数伸缩缝减小斜交桥在近断层地震作用下的地震响应,控制斜交桥主梁旋转,减小支座位移,防止落梁发生.首先对拉索模数伸缩缝的工作原理进行详细阐述,其对斜交桥主梁的作用力将产生与主梁旋转方向相反的扭矩,使主梁旋转得到控制,进而降低支座位移,避免落梁;然后借助SAP2000有限元分析软件建立3 m×30 m斜交连续梁桥有限元模型;最后分析拉索模数伸缩缝、地震动输入角度、斜度对斜交桥抗震性能的影响.研究结果表明:在不同输入角度的近断层脉冲地震动作用下,对不同斜度的斜交桥,拉索模数伸缩缝均能够有效限制墩梁相对位移,防止落梁.     

跨既有铁路客专连续梁现浇施工支架设计

跨越既有铁路的连续梁,因受工期的限制,由悬臂灌筑法改为支架现浇法。在对既有接触网线改造的基础上,采用贝雷支架跨越既有铁路,能满足施工中承载力、强度和刚度的要求。以迁菱铁路连续梁现浇施工为例,对碗扣和贝雷支架的力学特性进行了检算,为类似工程施工提供参考。     

40m＋64m＋40m铁路连续槽形梁设计

槽形梁是一种粱、板组合形式的预应力结构,具有建筑高度低、节省路基土石方工程投资、养护简便及减少噪声等特点,在解决立交跨线处净空受控制的工程中。结合某线40 m 64 m 40 m铁路连续槽形梁,介绍了槽形梁的合理断面设计、构造细节、平面杆系及空间结构的分析计算过程和结果,以及设计中需要注意的问题。     

重载铁路预应力混凝土梁桥设计及经济性分析

针对国内首条重载铁路山西中南部铁路通道工程的建设,结合系列简支T梁和连续梁的工程设计和经济性分析,得出重载预应力混凝土梁桥的合理设计,通过中活载与重载两种荷载模式下常用跨度简支T梁和系列连续梁的设计、研究,对比分析桥梁上部及下部结构的材料用量和延米造价,确定山西中南部铁路通道工程采用的混凝土梁桥线通图,主要结论如下:(1)预应力混凝土梁部设计在活载采用重载列车时,其材料用量提高值小于其承载能力提高值;(2)活载采用重载列车对下部结构的影响比值较小。     

大跨度预应力砼连续梁梁式支架现浇施工技术

介绍了蒲坝安宁河特大桥预应力混凝土连续梁以“八七”型军用梁作为支架进行混凝土浇筑,取得了成功,创下目前四川省乃至全国采用梁式支架浇筑跨河桥梁中跨度最大的记录。该技术成果将混凝土现浇梁式支架跨度提高到一个新台阶。     

基于Timoshenko梁求解钢轨导纳研究

利用有限元软件,建立钢轨导纳分析模型,采用完全法求解钢轨导纳,对Timoshenko梁与Euler梁模型计算结果进行对比研究。研究结果表明:在频率1 500 Hz以内,采用Timoshenko梁和Euler梁模型的钢轨位移导纳计算结果基本一致;当频率在1 500 Hz以上时,Timoshenko梁模型仍能较好反映导纳的峰—峰值变化规律;采用Timoshenko梁计算得到的前4个导纳峰值频率依次为450 Hz,700 Hz,1 000Hz和1 250 Hz,最大值发生在1 250 Hz,其中位移导纳最大幅值为4.19×10-8m/N;钢轨频响曲线的峰值与模态固有频率一一对应,通过对比认为,钢轨在1 250 Hz频率发生了Pinned-pinned振动。     

霸王河1号特大桥连续梁转体全站仪测量监控技术

介绍了全站仪测量监控支架现浇连续梁转体的原理和方法,结合集包增建第二双线工程霸王河1号特大桥支架现浇连续梁转体实例,验证了本桥梁测量和监控方法的正确性及有效性,确保支架现浇连续梁转体达到了设计要求的合理成桥状态。     

秦沈客运专线盘山制梁场T梁制造及横向预应力联结施工

根据秦沈客运专线桥梁的特点 ,结合T梁制造实践 ,从制梁场的组建、T梁制造工序流程布置、工艺要求 ,以及T梁架设后的横向联结施工等方面 ,介绍T梁制造和T梁横向预应力联结施工。     

双向、过隧道900t箱梁架桥机研发与应用

双向、过隧道900t筘梁架桥机是为满足复杂地形区客运专线箱梁架设作业而研制的900t级架梁设备,整机结构采用连续两跨3支腿,模块化设计制造,结构紧凑,工况全,操作简单,具有双向、过隧道架设箱梁功能。主梁结构对称,支腿可折叠,过隧道、调头和驮运方便快捷。对双向、过隧道架桥机总体方案和结构设计进行了介绍,该架桥机对同吨位架桥机研制具有重要参考价值。     

简支下承式桁梁结合梁的模型试验

设计制作一个4节间下承式桁梁结合梁模型。分3个阶段10种荷载工况进行模型的力学性能试验,研究简支下承式钢桁结合梁桥的受力性能。结果表明:主桁的挠度和内力可以按平面桁架计算;桥面系中存在起控制作用的横梁,设计中应特别关注;纵梁主要受轴向拉伸和竖向弯曲作用,最大拉应力出现在每节间正中截面的下翼缘,内侧和外侧无多大区别;混凝土板的受力状态以竖向荷载作用下的弯曲为主;竖向偏载和水平偏载都不控制设计。     

槽型梁跨既有高位道路起顶现浇及落梁施工技术

结合以往施工经验及现场实际情况,在上跨重要道路施工过程中,由于梁部结构的特殊性,为了保证道路正常通行、限高要求,采用起顶现浇及落梁的施工方法,成功解决了特殊结构梁上跨重要道路时,无法提前预制并吊装到位的难题。