基于联动迭代及Heaviside函数的铁路桥墩刚度和位移计算方法

为提高铁路简支梁桥墩刚度及墩顶位移计算的准确度及通用性，克服桥墩及桩基设计中无法实时考虑桩-土耦合作用对刚度的影响，提出一种基于联动迭代及利用Heaviside函数的铁路桥墩刚度及位移计算的广义柔度矩阵法。该算法通过将桩基计算“m”法相关参数代入广义柔度矩阵，实现瞬态反馈桩长及地质变化对桥墩刚度的影响；基于力学等效原则推导集中荷载与分布荷载的等效节点力表达式，并通过将各荷载工况边界条件与Heaviside函数等效置换，得到桥墩单元作用任意形式集中荷载或分布荷载的等效节点力通用完备解；将该算法编入设计程序，实现铁路桥梁桩长、刚度、墩顶位移等参数的精准耦合计算。以变截面圆端形空心桥墩共同作用制动力、纵向风力及土压力为算例，计算结果表明，该算法与3种有限元软件计算的墩顶位移最大误差均在0.600%以内，计算精度高。     

重载铁路路桥过渡段刚度试验及有限元分析

路桥过渡段是重载铁路运输的薄弱环节。结合朔黄铁路170号桥附近路桥过渡段特点,开展了轨道支撑刚度及路基K30现场测试,分析了刚度变化特点;结合路桥过渡段有限元模型,分析了扣件刚度、基床表层刚度、填料刚度对线路动力响应的影响。研究结果显示,170号桥西路基上下行线刚度达不到90MPa控制指标要求,桥西侧路基是加强的重点;为减小基床表层动位移和加速度,基床表层刚度应高于150MPa,填料刚度应高于150MPa。     

提速铁路过渡段的动力响应测试分析

为了评价提速线路路桥过渡段对于轨道结构动力响应的改善程度,本文对京九线过渡段的设计及轨道动力响应测试进行了研究,过渡段的设计采用20m的级配碎石填筑,轨道动力响应测试参数为钢轨垂直力、钢轨加速度、轨枕加速度。测试表明,当路桥连接处设了轨道过渡段时,列车从低刚度轨道到高刚度轨道时,钢轨垂直力、钢轨加速度、轨枕加速度是由小逐渐增大的,没有突变;当列车从高刚度轨道到低刚度轨道时,钢轨垂直力、钢轨加速度、轨枕加速度是由大逐渐减小,没有突变。当路桥连接处没有设置轨道过渡段时,列车从高刚度轨道到低刚度轨道运行时,其动力响应突然减小,有突变。通过对设有过渡段及没有设过渡段的路桥连接处实测分析可知,当列车速度小于200 km／h时,采用长度为20 m的级配碎石填筑轨道过渡段,对减小过渡段轨道动力响应非常有利。     

先简支后连续技术在高速铁路PC桥中应用初探

高速铁路桥由于高速行车平顺性的需要 ,对桥梁的刚度、上拱度等提出很高的要求。高速铁路桥梁中大量采用的是预应力混凝土简支梁 ,为满足技术要求 ,梁高较大 ;连续梁桥的受力和变形性能优于简支梁桥 ,但由于连续梁施工的复杂性 ,影响其在 40m以下跨度铁路桥中的使用 ;采用先简支架设、后体系转换为连续梁的先简支后连续结构和工艺 ,综合了简支梁和连续梁的优点。以高速铁路桥作为应用背景 ,通过对比分析 ,对预应力混凝土先简支后连续梁的施工、构造、受力、刚度和后期徐变上拱度等进行初步的探讨 ,论证其在高速铁路桥梁中应用的优越性。     

高速铁路路桥过渡段变形限值与合理长度研究

运用车辆－轨道－路基大系统相互作用的动务学理论，对高速列车通过路桥过渡段的动力学性能进行分析。结果表明，路桥间轨道基础刚度的变化对行车的安全和舒适性影响甚微，由路桥结构的不均匀沉降引起的轨面弯折变形对行车的影响则非常剧烈。在此基础上，对过渡段的变形限值与过渡长度的确定方法提出建议。     

中山西路桥的设计优化

中山西路桥采用(80 112 80)m的双壁墩连续刚构,是上海城市轨道交通明珠线的重要控制节点。介绍中山西路桥的设计优化,包括桥式方案的优化、箱梁整体横向刚度优化、双壁墩刚度优化、双壁墩承台和桩基优化及施工方法。     

高速铁路桥梁下部结构纵向水平刚度研析

根据高速铁路无缝线路桥梁纵向力传递机理，桥梁下部结构的刚度是影响桥上梁轨共同作用、无缝线路钢轨应力及高速行车的舒适性的关键因素之一。本文给出了高速铁路桥梁下部结构纵向水平刚度的计算方法，并对下部结构纵向水平刚度的影响因素和控制措施进行了分析，提出了各种控制措施使用的优选次序，为高速铁路桥梁下部结构纵向水平刚度设计提供参考。     

采用桩基础的刚构桥结构分析的有限元法

本文把桩基看作一特殊单元，按照“ｍ法”求基桩内力的原则来构造桩基单元的刚度矩阵，得一种用于带桩基础的刚构本桥全结构分析的有限元法。     

路桥过渡段轨道结构的动力性能试验研究

路桥过渡段是高速铁路线路的薄弱环节之一,路桥过渡段的轨道结构动力性能也直接影响到列车运行的平稳性.根据高速铁路对路桥过渡段轨道结构动力性能的要求,进行了改变轨下垫层刚度、使用2.8m长轨枕、使用轨枕胶垫和道砟垫、铺设辅助轨等7种轨道结构的动力性能试验.试验结果表明,轨下胶垫对改变轨道结构的动力性能作用有限,枕下胶垫和道砟垫能根据需要较为方便地调整轨道结构的整体刚度,2.8m长轨枕和辅助轨对提高轨道结构的整体性具有较大的作用.在动力荷载作用下,桥上道砟的密实度提高较快,从而进一步加大了与路基轨道的刚度差.对于高速铁路,在选择轨道结构时,不仅要考虑轨道刚度的合理值及其匹配,同时还应考虑轨道部件质量的合理分布.     

路桥过渡段轨道结构动力特性分析

为研究路桥过渡段和既有桥头线路对动车组动力作用的影响,在胶济线选择K68+475新建路桥过渡段和K34+272既有桥头线路两个工点,对CRH2型动车组通过试验点线路时的动力学特性进行了测试;分析动车组通过路桥过渡段和既有桥头线路时钢轨垂向力、垂向位移、轨道刚度、轮载波动的测试结果,提出了动车组通过路桥过渡段和既有桥头线路的动力特性变化规律,可为路桥过渡段设计和维护提供参考。     

日本北总线跨线桥的设计与施工

本桥首次将柔性传剪器、抗震支座、全断面现场焊接技术用于铁路连续结合梁的设计及施工，对今后铁路桥技术的发展有着重要的作用。     

客运专线大跨径支架现浇连续梁桥设计

预应力混凝土连续梁桥满足了客运专线要求的结构刚度大、动力稳定性好、乘车舒适性高等要求,在铁路桥上有着广泛的应用。结合某客运专线上跨度为(60+100+60m)的铁路双线连续梁桥,针对其采用支架现浇施工特点,详细介绍了静动力仿真分析及设计过程,并总结了客运专线铁路桥的设计特点,可为类似桥梁设计提供借鉴。     

重载铁路桥上无砟轨道扣件关键参数研究

研究目的:为研究重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道扣件系统关键设计参数取值,本文基于弹性地基梁理论和车辆-轨道耦合动力学理论,建立32.5 t轴重重载货车-长枕埋入式无砟轨道-桥梁垂向耦合动力学模型,分析扣件刚度、扣件间距对重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道静、动力学性能的影响规律,提出重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道扣件系统设计参数取值。研究结论:(1)钢轨垂向位移和钢轨轨底应力随扣件系统刚度的增大而减小,车体垂向振动加速度、轮重减载率、轮轨力和桥梁垂向振动加速度随扣件系统刚度的增大而增大;(2)钢轨垂向位移、钢轨轨底应力、车体垂向振动加速度、轮重减载率和桥梁垂向振动加速度随扣件间距的增大而增大,但轮轨垂向力随之减小;(3)综合考虑轨道变形以及工程造价,建议重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道扣件系统的静刚度取为40～60 k N/mm,扣件系统的动刚度取为80～100 k N/mm,扣件间距取为0.6～0.65 m;(4)本研究成果可为重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道结构设计提供参考。     

平面杆系有限元分析在铁路桥墩水平线刚度计算中的运用

本文通过力学知识与有限元分析的结合对铁路桥墩水平线刚度进行检算     

芦洋跨海大桥桥式方案研究

在对芦洋跨海大桥的建设规模，桥址区域的地形地质条件和建设分期实施的特点进行综合分析的基础上，提出了“单向三车道公路桥＋双线铁路桥＋单向三车道公路桥”和“单侧双向六车道公路桥＋单侧双线铁路桥”两个桥渡方案，并对“非通航孔，主通航孔（5000吨级航道）及辅通航孔（1000吨级航道）”三种不同情况的桥型结构形式进行了研讨，提出了相应的桥型结构方案。     

遂渝铁路刚性路基动应力测试分析

通过对遂渝铁路刚性路基进行动应力现场测试,分析研究刚性路基沿路桥过渡段线路纵向的动应力分布规律、列车速度和动应力的关系以及列车驶向对动应力的影响;并且将测试数据与一般路基过渡段进行对比分析。分析表明:桥隧间刚性短路基较好地解决了路桥间长期存在的巨大刚度差问题,表现为桥台及其附近位置的路基面动应力值相对较小并变化平稳。     

八渡南盘江特大桥使用性能综合评价

介绍了南昆铁路八渡南盘江特大桥主桥Ｖ形支撑连续梁结构的自振特性及横向刚度、舒适度斯佩林指数及狄克曼指数、抗脱轨安全度脱轨系数及卸载系数的计算结果，说明了这一新型铁路桥式结构具有良好的使用性能。     

城际轨道交通大跨度矮塔斜拉桥设计关键参数研究

随着轨道交通建设区域的不断延伸,大跨度桥梁越来越多地应用于轨道交通领域。由于矮塔斜拉桥属于高次超静定复杂结构,刚度、温度耦合效应明显,控制设计参数多,同时轨道交通桥梁的荷载、刚度、变形等指标与公路桥梁有所不同。针对南京市宁句城际轨道交通大跨度矮塔斜拉桥,通过对各关键参数的比选分析,得出该桥的主要结构参数对结构力学性能的影响规律。研究结果表明:矮塔斜拉桥的受力性能受主梁刚度影响较大,而受桥塔的刚度影响较小,增大桥塔高度、拉索间距和塔根无索区长度将改善结构的受力性能。     

高速铁路路桥过渡段变形限值与合理长度研究

运用车辆-轨道-路基大系统相互作用的动力学理论,对高速列车通过路桥过渡段的动力学性能进行分析.结果表明,路桥间轨道基础刚度的变化对行车的安全和舒适性影响甚微,由路桥结构的不均匀沉降引起的轨面弯折变形对行车的影响则非常剧烈.在此基础上,对过渡段的变形限值与过渡段长度的确定方法提出建议.     

高速铁路桥上无缝线路附加力的研究

通过建立线路与桥梁共同作用力学模型，计算分析桥上无缝线路附加力，给出高速铁路桥上钢轨容许附加应力值。提出桥梁下部结构刚度应有合理下限，或应采取其它措施以使钢轨附加应力满足要求，并指出墩台顶承受的纵向力大于现行的规范取值。