高速铁路大跨度桥梁运营监测系统研究

从高速铁路大跨度桥梁运营养护需求出发,结合大跨度桥梁的结构特点,采用自动化监测与电子化人工巡检相结合的运营监测系统。监测系统包括自动化监测、电子化人工巡检、数据分析处理及数据管理。监测内容包括桥址环境、外部荷载、结构响应、动力特性、特殊设备和结构表观病害。对监测数据采用统计分析、趋势分析、特征值提取、相关分析、回归分析等分析方法,从而掌握大跨度桥梁在运营阶段的力学行为,提供桥梁养护管理决策。监测系统具有实时在线信息查询、统计报表等功能。本文提出的监测系统设计方案已应用于京沪高铁南京大胜关长江大桥和石郑铁路客运专线郑州黄河公铁两用桥的运营监测,减少了人工检测的工作量,为养护管理人员提供了大量的监测数据。     

郑州黄河公铁两用桥GSM-R系统场强覆盖方案研究

通过郑州黄河公铁两用桥GSM-R系统场强覆盖及弱场补强的几种方案的分析研究,确定了石武客运专线黄河公铁两用桥上的GSM-R系统方案,并对工程实施过程中与桥梁等相关专业的配合工作进行了详细叙述,可为类似工程的设计施工提供参考。     

郑州黄河公铁两用桥总体设计

郑州黄河公铁两用桥是跨越黄河的一座公铁两用桥,上层为双向6车道公路,下层为双线铁路客运专线,公铁合建段总长9.177km。主桥采用六塔单索面部分斜拉连续钢桁结合梁,主桁采用边桁倾斜的三片桁结构,引桥采用预应力混凝土箱梁。介绍该桥的主要技术标准,桥梁总体设计。     

基于转角及振型参量的桥梁挠度监测方法

研究目的:作为桥梁安全性评价的重要指标,挠度能够反映高速铁路大跨桥梁刚度性能,特别是在桥梁运营期健康监测中,挠度测量是必不可少的组成部分。本文依据振型叠加原理,得出以振型向量作为中间变量的结构倾角与挠度转换算法,基于该算法提出一种桥梁挠度测试的新方法,该方法能够克服以往桥梁挠度测量方法在监测精度低、实施操作性差、长期监测性能差等方面的不足,并在高铁桥梁健康监测系统中对其进行试验验证。研究结论:(1)通过原理推导和数值模拟验证,本文提出的基于振型叠加原理的转角与挠度转换算法科学合理,具有较小的预测误差;(2)通过在石济客专济南黄河公铁两用桥静载试验中应用,采用本文方法测算的桥梁关键断面的竖向位移与实测挠度数据吻合程度较高,测算精度满足工程要求,验证了其有效性和可靠性,可为桥梁健康监测的长期挠度测量提供有效手段。     

郑州黄河公铁两用桥主桥水上施工环境保护方案及控制措施

通过对郑州黄河公铁两用桥水上主桥施工中对黄河湿地保护区有可能造成环境影响的重要环境因素进行分析,提出项目的环境保护目标,建立环境保护管理体系,在施工中遵守国家和地方的环境保护法律法规和规章制度,同时,研究有针对性的环境保护方案和控制措施,总结施工期间环境保护的组织管理方法和经验,将施工中对环境的影响降至最低限度,实现了郑州黄河公铁两用桥水上主桥施工"环保零投诉"的目标,对今后高速铁路客运专线建设中环境保护管理有一定的参考价值。     

石济客专济南黄河桥健康监测系统总体设计

研究目的:随着高速铁路大型桥梁的快速建设,铁路大型桥梁的健康监测愈来愈成为高速铁路运营安全及检修维护的重要保障。石济黄河公铁两用桥为(128+3×180+128) m刚性悬索加劲钢桁梁结构体系,本文结合该桥的结构特点及运营养护维修需求,研究该桥健康监测系统的设计方法。在结构静动力分析的基础上,提出监测内容及设计原则,全桥布置157个测点,桥上及监控中心设备总数397台。对传感器子系统、数据采集与传输子系统、数据处理与控制子系统、中心数据库子系统、结构安全预警与分析子系统及用户界面子系统六大子系统进行详细设计,探索健康监测系统在铁路大跨桥梁上应用的可行性,从而为铁路桥梁开展长期健康监测奠定基础。研究结论:(1)铁路桥梁健康监测系统布点设计需同时考虑静态及动态监测指标,并与成桥静载、动载试验相结合;(2)传感器选型要遵循耐久可靠、技术先进、方便更换维护及经济合理的原则;(3)数据采集及传输宜采用光纤环网进行组网设计,监控中心宜设置在铁路局工务段调度中心,便于养护维修与设备管理;(4)预警指标的确定应结合铁路设计、检定规范以及运营阶段计算承载力共同确定;(5)本研究成果可在铁路大跨桥梁健康监测项目中推广应用。     

郑州黄河公铁两用桥高强度螺栓施拧质量控制

介绍石武客运专线郑州黄河公铁两用桥在主桥钢粱架设中,高强度螺栓(以下简称高栓)进场检验及施拧过程控制的方案。郑州黄河公铁两用桥钢梁采用独特的斜边桁设计的同时,也带来了部分高强度螺栓安装及施拧空间有限的问题,详细阐述如何保证有限空间内的高栓施拧质量,同时也对夏季高温下的高栓施拧质量控制进行探讨。     

郑州黄河公铁两用桥主桥钢梁施工危险有害因素的风险识别、评价及控制管理

阐述石武客运专线郑州黄河公铁两用桥主桥钢梁施工中危险有害因素的辨识、收集和风险评价方法,确定施工中存在的主要安全风险,论述采取组织管理手段和技术措施将施工中危险性较大作业内容的安全风险等级降至最低,总结项目管理中安全管理制度的建立和责任制落实,专项安全施工方案的编制,应急预案管理和推行安全管理标准化等方面的经验,通过组织措施、技术措施、经济措施对施工中的危险源进行有效的监控管理,确保郑州黄河公铁两用桥的安全生产始终处于可控状态,对高速铁路客运专线的施工安全管理有一定的参考价值。     

世界最长公铁两用桥主桥钢梁合龙

<正>郑州黄河公铁两用桥是石武铁路客运专线和新107国道跨越黄河的特大型公铁两用桥,该桥铁路部分总长14.887 km,公路部分总长22.881 km,其中公铁合建段长9.177 km,合建段主桥钢梁长1 684 m。铁路按双线布置,公路桥桥面总宽32.5 m。     

跨城市轨道交通的桥梁健康监测系统设计与应用

根据成都市某钢管混凝土拱桥的结构及环境特点,对该桥健康监测系统传感器的类型及其布置、系统设计构成进行了阐述。该桥采用"健康监测+人工定期检测"相结合的管理养护模式,在5.21汶川地震和4.20雅安地震等突发事件中,系统迅速对桥梁的健康状况进行了评估,取得良好效果,为此类桥梁的管理和养护提供了参考。     

石景山南站斜拉桥转体系统施工要点

介绍北京五环路石景山南站高架桥主桥转体系统各部分的组成、功能及施工要点。     

中俄同江铁路桥钢桁梁桥面系结构形式研究

研究目的:通常情况下,钢桁梁长度超过80 m时,桥面系应设置纵梁断缝,以减小桥面系参与结构主体的共同受力作用。同江黑龙江铁路特大桥中108 m钢桁梁桥面系采用纵横梁栓接先张法预应力混凝土套轨道床板的轻型桥面结构。为适应套轨道床板布置、提高轨道的平顺性及减少桥梁结构养护维修工作量,通过建立有限元模型进行对比分析,研究在该桥钢桁梁桥面系中设置连续纵梁的可行性。研究结论:(1)采用连续纵梁时,桥面系参与钢梁整体受力的作用增强,可缓解主桁特别是下弦杆的受力状态;(2)纵梁的轴拉力明显增加,从而引起横梁特别是端横梁的面外弯矩增大,水平挠度增大;(3)端节间撑架的设置,引起纵梁轴拉力小幅增加,但却大幅度减小横梁的面外弯矩及水平挠度,纵梁截面需适当增大,以适应其自身强度的需要;(4)按中、俄两国规范检算的结果表明,桥面系杆件受力满足两国规范要求,在本工程中设置连续纵梁可行;(5)本研究成果对桥面系设置连续纵梁的钢桁梁桥的设计具有一定的参考意义。     

非规则铁路连续梁桥抗震体系优化

从非规则铁路连续梁桥各桥墩协同抗震的角度,引入墩底摇摆隔震及支座减隔震,以1座(60+100+60)m连续梁桥为例,建立全桥动力分析模型进行地震反应分析,研究具有中等高度(20~30m)实心桥墩的非规则铁路连续梁桥采用摇摆隔震的适用性,以及全桥采用支座减隔震时的桥墩优化配筋准则。结果表明:采用摇摆隔震时,摇摆墩墩底恒载轴力大,提离位移敏感性高,地震作用下墩顶位移可控制在较小的范围且提离后墩底弯矩变化稳定,易随其余各墩协同抗震,经抗震性能验算确定摇摆墩配筋率为0.6%;采用支座减隔震时,桥墩本身地震反应贡献率最高可达71%,桥墩惯性力主控墩底内力,以地震作用下各墩同步保持弹性为原则,优化后各墩配筋率依次为0.7%,0.3%,0.5%和0.7%。以上2种优化均可使非规则铁路连续梁桥达到"大震不坏"的设防水平。     

尼尔森体系提篮拱桥施工技术

宣杭铁路东苕溪特大桥主桥为单孔112 m跨度尼尔森体系提篮式拱桥,该体系铁路桥在我国首次采用。介绍该桥的施工技术,包括施工中的关键技术问题及其解决方法。     

烟大轮渡铁路栈桥升降控制系统研究

铁路栈桥是烟大轮渡工程的重要组成部分,栈桥升降控制系统是铁路栈桥的技术核心所在。在广泛吸收国内外铁路栈桥升降控制技术的基础上,烟大轮渡铁路栈桥升降控制系统突破传统的多跨栈桥控制过程设计理念,在国内外同类型栈桥工程中首次采用多跨栈桥无坡度代数差连续调节以及液压平衡方式取代重物平衡方式以减小压船载荷等关键技术,使铁路栈桥调节控制技术更趋完善,为我国今后同类型工程项目建设打下了坚实的技术基础。     

构建桥涵勘测技术新体系的研究

为提高桥涵勘测的质量和效率,实现桥涵勘测内外业无纸化衔接,针对当前铁路桥涵勘测技术和测量仪器的发展现状,开发出基于GPS和全站仪的桥涵测量系统及基于摄影测量的三维地形图切断面程序。构建起以GPS为主,全站仪、摄影测量为辅的桥涵勘测一体化体系。     

枝城长江大桥长期安全监测系统的设计

枝城长江大桥长期安全监测系统以信息服务的开放性和系统工程的标准化为原则,采用VPN技术组建ADSL动态IP通讯网络,应用加密技术、隧道技术和用户身份认证技术等使系统更加安全可靠。该系统可以根据需要进行实时、定期、触发3种方式的信号采集,对实时发现的问题能够通知和报警,其监测数据可统一汇总和保存,为制定大跨度铁路桥梁安全运营技术指标提供可靠数据。该系统建成后可长期稳定运行,能及时掌握大桥各个监测部位的健康状况,对大桥总体状态和寿命进行评估,为铁道部基础设施检测中心做好技术储备。     

铁路特大桥梁施工中混凝土温度应力监控系统的研制

分析混凝土桥梁施工中温度应力现象以及因施工不当而引起温度裂缝的原因,提出通过监测控制温差来保证正常的温度应力和防止温度裂缝的方法,介绍基于DS18B20数字温度传感器开发的多路温度监测系统和将其应用于秦沈客运专线小凌河特大桥箱形桥梁进行混凝土施工温度监测的情况.     

云桂铁路南盘江特大桥扣锚索系统施工设计

南盘江特大桥是云桂铁路全线的重难点控制性工程,也是世界铁路中斜拉扣挂+分环分段组合法模注拱圈混凝土最大跨度的混凝土拱桥,主桥为单跨416m上承式钢管外包混凝土拱桥。扣锚索系统主要由扣塔、扣点、扣索、锚索及锚碇系统组,扣塔由主体5号、6号交界墩、0号段及其上部钢塔组成;扣点利用Q345B钢板在劲性骨架上弦管节点位置焊接而成;扣锚索均采用75 mm(j15.24,Rby=1 860 MPa)钢绞线束;锚碇采用岩锚和桩基承台锚碇两种形式。利用此系统进行劲性骨架单节段整体斜拉扣挂悬臂拼装、斜拉扣挂+分环分段组合法模注外包混凝土,为解决高山深谷条件下大跨度钢管外包混凝土拱桥的安全快速施工提供了参考。     

城市大跨度钢桁拱桥抗震体系对比分析

以某城市大跨度钢桁拱桥为工程背景,以结构抗震体系及抗震性能评价为研究重点,建立了全桥空间有限元模型,采用时程反应分析方法对该桥进行了地震反应分析。结果表明:采用传统抗震体系,主拱拱脚横桥向地震反应控制主拱上部结构设计。采用传统抗震体系,在E2地震作用下桥跨下部结构保持轻微损伤很难,下部结构抗震设计困难,工程投资大幅增加。采用减隔震支座后,主拱控制截面的地震应力减震效果显著。同时该体系显著降低了V撑及桩基础的地震内力,明显降低了配筋率需求,显著提高了结构的抗震性能,工程投资节省显著。