竖弯涡振作用下桥上列车行车安全舒适性研究

为研究高速铁路桥梁竖弯涡振对桥上列车行车安全舒适性的影响,以某大跨公铁两用斜拉桥和CRH2型动车组为背景,进行风-车-轨-桥耦合系统振动分析。基于ANSYS与SIMPACK联合仿真平台,引入桥梁涡激力数值模型,建立风-车-轨-桥耦合系统振动模型,对比10 m/s平均风速下主梁发生与未发生竖弯涡振时桥梁和列车的动力响应,并分析不同列车速度的影响。结果表明：竖弯涡振会加剧桥梁和列车的竖向响应,而列车的存在会使发生竖弯涡振时的桥梁竖向位移和加速度分别降低31.8%和42.4%,对主梁竖弯涡振具有一定的抑制作用;主梁发生竖弯涡振时列车行车安全性指标峰值和竖向舒适性指标(竖向加速度和竖向Sperling指标)峰值明显大于未发生竖弯涡振时,并均随着车速的增大而增大;当车速超过230 km/h时,列车轮重减载率超过安全限值0.6,当车速超过200 km/h时,桥上列车竖向加速度超过安全限值1.3 m/s²。     

城市轨道交通U型梁运营安全性分析

以U型梁为主要研究对象,建立车辆-桥梁耦合动力分析模型,研究了车速、车辆类型和钢弹簧浮置板对高架U型梁桥动力响应的影响,分析了车辆和桥梁结构的动力特性,并对地铁列车通过U型梁桥系统时的行车安全性进行了评估。计算结果表明：车辆在50~100 km/h速度运行时,均满足行车安全性的要求,车辆振动会随着速度的增加而增加;从U型梁的行车安全性角度来分析,选取A型车比B型车更为合理;加入钢弹簧浮置板后,可减小桥梁竖向位移和竖向加速度,但会增加列车振动响应,在钢弹簧浮置板设计过程中,需兼顾车辆和桥梁的运营安全性;改变钢弹簧的刚度对桥梁振动响应的影响较小。     

PC板梁徐变上拱对高速行车舒适性的影响分析

PC简支板梁桥过大徐变上拱不仅会影响桥梁结构的使用性能,而且还会影响行车舒适性。采用1/4汽车模型和半正弦曲线模拟板梁徐变上拱桥面线形,推导车辆竖向振动响应与板梁徐变上拱度、桥梁跨径、行车速度之间的数学关系。利用重庆高速公路某桥(7×25 m PC板梁)实测数据,分析徐变上拱对车辆振动响应和行车舒适度的影响,提出了基于公路设计行车速度的徐变上拱度控制值。     

地震动分量对车-轨-桥系统动力响应影响研究

为研究横向、竖向、纵向及三向地震动分量对车-轨-桥系统动力性能的影响,以高速铁路10跨32m双线简支箱梁桥为背景进行分析。采用仿真分析程序TTBSAS,选取一致激励模式输入10条典型地震波,分析在无震,横向、竖向、纵向及三向地震动分量作用下车-轨-桥系统的钢轨横(竖)向位移、加速度等桥梁结构动力响应,以及脱轨系数、轮重减载率、轮对横向力等列车动力响应。结果表明:在不同地震动分量作用下,高速铁路简支梁桥的横向和竖向动力响应具有弱耦合性;横向地震动分量会同时增大钢轨的横向和竖向动力响应;横向地震动分量对桥上列车行车安全的威胁最大,在进行地震作用下的车-轨-桥系统行车安全性研究时,可考虑仅输入横向地震动分量进行计算。     

我国高速铁路桥梁设计技术及探索

为促进我国高速铁路桥梁的建设发展,在回顾该类桥梁的发展历程和成就的基础上,对该类桥梁的设计技术进行总结和探索。分析常用跨度简支箱梁的动力性能和后期变形控制、大跨度混凝土梁式桥及组合结构的设计参数和极限跨度、大跨度上承式拱桥的结构形式和施工方法等关键技术;研究大跨度斜拉桥主梁的竖向刚度、横向平面曲线半径、梁体扭曲、梁体扭转等主要参数取值;开展铁路悬索桥应用的探索,提出大跨度缆索支承桥梁的运行速度、合理刚度等亟待解决的问题。从设计理论、材料、结构形式、装备和施工工艺等方面提出我国高速铁路桥梁的发展方向。     

沪宁高速公路的巨大作用

本文阐述了沪宁高速公路所处的位置，行车速度的提高，通行能力的加大以及与沿线城市的连接，对城市经济的建设与发展产生了巨大作用，并成为勾通沿海与内陆经济发展的桥梁。     

温度变化对高速铁路连续梁桥的影响分析

随着我国高速铁路的不断发展,山区铁路桥梁的数量也随之增加,越来越多的线路需要跨越深沟深谷,从而需要修建大量的高墩大跨桥梁。目前我国大部分高墩桥梁依然采用混凝土浇筑形式,而想要列车在这类桥上保持运行的平稳性和安全性,则需要解决温度变化和收缩徐变带来的影响。基于此,以某48 m+80 m+48 m的预应力混凝土连续梁桥为例,就温度变化对高速铁路连续梁桥的影响进行相关研究,分别研究桥梁结构在整体升、降温和局部温差情况下其产生的响应,包括桥面的竖向变形曲线,跨中横向最大位移,竖向、横向加速度等。研究结果对实际桥梁结构的修建和养护具有借鉴意义。     

高速公路下穿铁路客专桥设计实例研究

随着高速铁路建设的不断发展,越来越多地方公路项目与高速铁路交叉。该文研究了合理的公路下穿高铁桥梁的结构形式,并结合典型的工程实例,对道路桥梁下穿客专桥梁进行了数值分析,并提出施工和监测方面的有效措施。     

分布式光纤传感技术在高速铁路测速中的应用

随着我国列车速度的不断提高,为保证行车安全,对列车的速度、距离监测变得越来越重要。当前的列车测速测距方式,其测量精度受到技术本身的限制。文中提出将分布式光纤传感技术应用于高速铁路测速测距,具有实时性好、灵敏度高、室外无源、监测距离长等优势,可准确提供列车行驶速度、方向、位置等信息。     

高速铁路简支梁桥变形变位设计参数研究

为研究高速铁路简支梁桥徐变、沉降等变形变位参数的合理设计限值,以车-桥耦合动力分析理论为基础,分析不同残余徐变变形、墩台工后沉降以及两者同时存在对高速铁路32 m、40 m简支梁桥行车安全性和旅客舒适性的影响。结果表明:残余徐变变形与墩台工后沉降对车体的竖向加速度影响更显著,对轮重减载率影响很小,简支梁桥工后变形变位限值主要受车体加速度等舒适性指标控制;同时考虑残余徐变变形与墩台工后沉降的影响时,车辆动力响应明显增大,40 m简支梁的车体加速度小于32 m简支梁的车体加速度;不同速度等级的高速铁路桥梁可采用不同的变形变位限值,在残余徐变变形固定为10 mm,且设计时速为250,300,350 km时,32 m(40 m)简支梁墩台工后沉降限值分别为6(8),8(10),6(12) mm。     

浅谈高烈度地震山区高速铁路桥梁竖向防落梁施工技术

现以沪昆铁路客运专线(云南段)高烈度地震山区桥梁防落梁施工为对象,结合9度地震区增加竖向防落梁措施施工的特征,提出竖向防落梁装置的梁体预埋组件定位、墩台顶预埋组件定位,以及球绞式竖向限位杆定位安装等技术措施,有效地解决了竖向防落梁组件定位安装困难、安装空间小、安装风险大等问题,进一步优化了高烈度震区域高速铁路桥梁竖向防落梁施工工法,实现了桥梁防落梁施工质量难控制的目标。     

高速铁路桥梁桩基极限承载力预测研究

利用高速铁路桥梁单桩竖向静载试验数据,应用灰色理论建立GM(1,1)模型,在此基础上编制预测程序FPS预测桩基极限承载力。对比分析实测值和预测值,二者吻合较好,验证了GM(1,1)模型进行桩基极限承载力预测有较好的精度和实用性。GM(1,1)模型可作为预测高速铁路桥梁桩基极限承载力的可行方法。     

新型竖向位移测量系统的研究及应用

针对现有桥梁挠度及结构基础沉降测量方法的不足.尤其是高速铁路桥梁基础沉降实时监测手段的欠缺,提出了一种结合液～气耦合压差挠度仪、RS-485总线及GPRS无线传输技术的封闭式/半封闭式结构竖向位移测量方法并进行了系统研发.该系统已成功应用于武汉天兴洲长江大桥、重庆朝天门长江大桥等数十座桥梁的挠度及某高速铁路桥梁基础沉降...     

我国大跨度高速铁路桥梁行车性能研究

简要介绍了我国大跨度高速铁路桥梁行车性能的研究过程与研究成果，并针对(84 160 488 488 160 84)m三塔PC箱钢桁叠合梁斜拉桥方案车桥动力性能设计研究的实例，给出了定性的结果。     

一种高速铁路抢修钢梁的设计研究

为了确保高速铁路桥梁在遭受破坏后能及时得到抢修并快速恢复通车,研究了一种能适应高速铁路桥梁抢修的梁部抢修结构——拼装式高铁抢修钢桁梁,建立了高铁抢修钢桁梁的有限元模型,进行了静力、动力(模态、车桥耦合)分析。结果表明:抢修梁的竖向刚度相对偏小,但在各计算车速下,桥梁响应、车辆响应均较小,满足相关规范要求的限值,可以作为一种抢修高铁桥梁的储备技术。     

跨越既有高速铁路桥梁施工方案及防护设计研究

跨越高速铁路进行桥梁施工时,高速行驶的列车将对施工结构物和施工作业产生影响,同时施工也对高速行驶的列车安全带来威胁。为确保施工及行车安全,针对跨越高速铁路的常用桥型,对通常采用的水平转体法、顶推法、悬臂浇筑法和支架现浇法4种施工方案进行对比,分析高速列车行驶产生的空气动力对施工的影响并提出防护设计的原则及要求。分析结果表明:水平转体法是用于跨越高速铁路桥梁施工的比较安全的方法;速度达到350 km/h的列车经过时,人与列车侧壁必须保持较大的安全距离;采用双立柱防护体系能满足规范要求。     

基于运营纵坡控制的大跨铁路和公铁合建桥竖向刚度设计方法

为合理设计大跨铁路和公铁合建桥梁的竖向刚度,提出了一种基于运营纵坡控制的竖向刚度设计方法,该方法以保障列车安全通行、乘客乘坐舒适性为目标,选取最大牵引纵向坡度、最小溜逸纵向坡度、纵向坡度差、曲率半径以及车-桥动力响应为控制指标,对桥梁的竖向刚度进行控制,采用该方法对某公铁合建三塔斜拉桥方案进行竖向刚度设计验证。结果表明:该方法能较好地实现大跨铁路和公铁合建桥梁的竖向刚度设计,在保障结构和行车安全的前提下能够降低工程投资、提高桥梁设计的经济性。算例验证结果显示该方法的各项计算结果均满足各控制指标要求,竖向刚度合理。该方法还可根据运营纵向坡度反推合理的成桥纵向坡度和桥面线形。     

高烈度地震区粉(砂)土地基液化对高速铁路桥梁桩基沉降及承载力影响研究

高烈度地震区的粉(砂)土地基抗剪能力和承载能力均较差,易出现地基土液化的现象,会对桥梁桩基础的沉降和承载力产生不利影响,有可能影响到桥梁上部结构以及桥上行车的安全。该文基于铁路桥梁基础设计的相关规范,对高烈度地震区粉(砂)土地基液化对高速铁路桥梁桩基沉降及承载力的影响进行研究。结果表明:高烈度地震区粉(砂)土地基液化对高速铁路桥梁桩基沉降及承载力的影响非常明显,在设计中必须予以考虑,通过增加桩长以减少桩基沉降并提高桩基承载力。     

降雨作用下非饱和土路基动载影响因素分析

以某高速公路的路基断面为研究对象,运用Geodtudio有限元软件建立路基二维数值模型,模拟了不同降雨强度、行车轴载和行车速度对压实不足非饱和土路基的影响规律,得出以下结果,随着降雨强度和行车轴载的增大,路基的沉降与竖向应力逐渐增大;随着行车速度的增大,路基的沉降与竖向应力减小;重载作用下路基压实不足区域易产生车辙病害。     

某新建铁路下穿京津城际铁路的连续板桥设计及安全分析

按照目前高速铁路的相关规定,新建工程与建成后的高速铁路交叉时,原则上应采取新建工程下穿既有高速铁路的建设方案。以下穿净高受限的既有高速铁路桥梁为切入点,采取能够有效降低桥梁高度的中小跨度连续板桥下穿既有高速铁路桥梁。从结构设计、安全评估和施工、运营期间的变形监测等方面深入分析了新建桥梁对既有高速铁路桥梁的影响,研究成果可作为其他同类工程的设计参考。