基于温度变形效应的整体式桥台-H型钢桩-土相互作用拟静力试验研究

由于环境温度使主梁发生胀缩变形,导致整体桥桥台水平往复运动及桥台-土、桩基-土的相互作用。本文以某整体桥为工程背景,开展基于昼夜温度、季节性温度变形效应的整体式桥台-H型钢桩-土体系的低周往复位移荷载拟静力试验,分析试件的滞回性能、骨架曲线、桥台转角等变化规律。试验结果表明：试件全年滞回曲线可视为季节性温度作用、昼夜温度作用的滞回曲线叠加。从季节性温度作用来看,受春夏季升温影响,MTS水平力先快速增大,随后持续升温,水平力增速放缓;受夏秋季、秋冬季连续降温的影响,水平力先急剧减小,而随后持续降温,水平力降低减缓;受冬春季升温影响,水平力先急剧增加后增速放缓,其增速与第一次春夏季升温时相似,但由于台后土发生累积效应,产生的水平力更大。从昼夜温度作用来看,当环境温度较高时(夏季),夜晚降温对体系相互作用的影响大于白天升温时的影响;当环境温度较低时(冬季),白天升温对体系相互作用的影响大于夜晚降温时的影响。从骨架曲线来看,受中长期环境温度影响,整体式桥台-桩-土体系相互作用中存在由非线性向线性不断转化的过程。在加载初期,桥台转角与加载位移变化规律基本一致,随着环境温度变化,两者逐渐偏离,特别...     

采用板桩基础进行大规模水平载荷试验并建立抗震设计方法

为保证城市内狭小地点的施工效果和环保性要求，日本铁路综研所提出了使用能确保抗震性和承载性的板桩基础，通过模型试验可验证该种基础的承载性能、水平阻抗性能和抗震性能。板桩基础采用直接基础与板桩相结合的方式，试验对象为6m高的单线铁路高架桥。试验结果：（1）水平载荷-水平变位关系（P-δ曲线）；（2）基脚底面地基反作用力的分布；（3）板桩轴向力的分布；（4）前背面板桩的弯曲力矩。关于抗震设计模型的仿真分析述及：（1）抗震设计模型的建立；（2）分析结果和验证。     

铁路客站板壳结构站台雨棚抗震性能分析

随着高速铁路快速发展,车站站台雨棚不仅满足为旅客遮风挡雨的基本服务功能,还要兼顾造型美观的要求。板壳结构雨棚将两者需求同时兼顾,但这种板壳结构的屋面板雨棚结构形式受力复杂,需对其进行抗震性能研究,明确其主要的力学性能。采用有限元软件建立雨棚结构的三维力学模型,并完成了多遇地震和罕遇地震激励下雨棚的动力响应计算,得到了结构关键部位的位移、加速度、应力响应及结构损伤情况。同时,对不同跨度/波长比值的板壳结构雨棚模型进行分析。结果表明：悬挑部分对结构整体的地震效应影响较大,抗震的薄弱环节位于悬挑一侧的边柱柱脚和梁柱节点处;多遇地震作用下,雨棚结构的最大层间弹性位移角满足规范要求;罕遇地震作用下,结构构件仍处于弹性阶段内,设计的结构能够实现预期的抗震设防目标。     

新建铁路下穿京沪高铁设计及影响分析

新建连云港至镇江铁路4次下穿京沪高速铁路,为确保高铁运营安全,需要对铁路下穿引起的高铁桥梁变形进行影响分析.研究表明:(1)采用桩板结构下穿高铁可有效减少新建结构对高铁的影响,合理设计后下穿方案可行;(2)三维有限元数值计算分析和现场监测结果表明,4处新建工程下穿京沪高铁引起的高铁桥墩最大位移和变形均小于1 mm,满足...     

铁路旅客运输量影响因素的灰色关联分析

本文对铁路旅客发送量和周转量在全国份额的变化情况及按距离别分布情况进行了初步分析,参阅相关研究结论,选取部分对铁路旅客发送量和周转量有影响的因素,并对这些因素进行灰色关联分析,对重点影响因素进行相应剖析,计算出相关因素的影响程度,以便准确认识铁路旅客发送量和周转量的变化诱因及发展趋势,待相关影响因素发生变化时,铁路客运部门及早采取应对措施,为铁路旅客的科学组织和运输提供有益启示.     

桩-土-结构相互作用对铁路大跨连续刚构桥地震反应的影响

以某铁路跨黄河连续刚构桥为研究对象,应用大型有限元分析软件MIDAS,建立了该桥的三维有限元模型,采用质量弹簧体系模拟基础和地基,分析了地质条件改变对该桥动力特性和地震响应的影响,所得结论可为今后大型桥梁的设计研究提供参考。     

铁路站房采用密肋耗能复合墙结构抗震性能探讨

阐述结构抗震能力储备与抗震鲁棒性.为提高铁路站房耗能减震能力,以节能抗震、多道防线、经济适用的新型建筑结构体系——密肋耗能复合墙结构为研究对象,解析双重结构思想,分析密肋耗能复合墙结构中的轻质砌块、肋格结构、外框架3道抗震防线构造方式和密肋耗能复合墙板地震残余变形,提出密肋耗能复合墙结构中的3道抗震防线依次发挥作用,可有效提高整体结构的倒塌性和鲁棒性等结论.     

不同配筋率下铁路重力式桥墩抗震性能试验研究

为研究配筋率对铁路重力式桥墩抗震性能的影响,设计制作了5个桥墩模型,通过低周往复荷载试验研究桥墩的破坏状态,并从滞回曲线、骨架曲线、刚对退化、位移延性系数、耗能能力及钢筋与混凝土之间的黏结滑移等方面分析配筋率对桥墩抗震性能的影响.结果表明:配筋率对桥墩破坏阶段响应的影响较大;配筋率小于0.5％的桥墩,破坏时均为纵筋拉断...     

铁路货运量影响因素分析及对策研究

结合近年我国主要经济发展趋势,从宏观经济、居民生活水平及进出口贸易,电力行业及发电形式,煤炭、钢铁行业影响,金属矿石行业影响等方面分析影响铁路货运量的外部因素,以及铁路路网、铁路运输装备水平、体制改革、铁路运能、运价等影响铁路货运量的内部因素,以扩大铁路运量为目标,提出大宗货物采用精细化组织模式、既有线开行重载列车、全面构建铁路货运物流体系、逐步完善铁路快速货运产品等措施建议。     

多振型效应对铁路高柔桥墩弹塑性地震响应的影响

对FEMA356和ATC-40中考虑多自度效应的非线性静力分析法进行改进。并在FEMA440考虑土-结构相互作用能力谱法基础上,以我国西南某铁路特大桥桥墩为研究对象,选取与我国《铁路工程抗震规范》Ⅱ类场地相符合的80条强震记录,利用FEMA440性能点轨迹法求解高柔桥墩结构延性及性能点;并与80条强震记录非线性时程分析计算结果平均值进行比较。验证本文改进的非线性静力分析法反映高柔桥墩多自度效应的合理性,及考虑土-结构相互作用能力谱法在铁路桥梁工程中应用的可行性。     

铁路客运专线CFG桩复合地基沉降监测与分析

介绍了武广铁路客运专线路基典型断面变形、应力监测方案,对CFG桩复合地基中桩身压缩量、不同深度范围内桩间土压缩量的监测结果进行整理分析,探讨了路基填筑、停载、超载预压、超载卸除等施工过程中CFG桩复合地基的变形发展规律。现场实测结果表明:在施工过程中,CFG桩复合地基中的桩、土变形并不协调,其变形差随着复合地基中应力不断调整而逐步减小;基于复合地基压缩变形的93.4%发生在CFG桩加固深度内,准确计算加固区沉降是提高复合地基沉降计算精度的关键。     

青藏铁路多年冻土区桩基施工应用技术

1引言青藏高原多年冻土区桩基施工改变地基的热平衡条件,使桩基地温场发生变化,引起桩周地基土层范围升温及融化。为解决这一难题,必须采用相应的工程措施避免出现这些问题。此文结合唐古拉山越岭地段多年冻土区桩基施工经验论述多年冻土区桩基施工技术。2多年冻土区钻孔灌注桩     

双排桩基悬臂式 挡土墙结构计算方法研究

基于双排桩基悬臂式挡土墙结构与传统支挡结构存在较大的差异性,通过探讨双排桩基悬臂式挡土墙结构的承载机理,提出该结构的简化分析模型以及结构内力与变形的解析计算方法,并通过典型工程的有限元建模计算,验证该计算方法的可行性。研究结果表明:双排桩基悬臂式挡土墙结构可分解为悬臂段、底板与桩基,依次采用悬臂梁模型、简支梁模型与弹性地基梁模型进行设计计算;悬臂段承受填筑体水平土压力荷载;底板承受悬臂段传递的重力、水平力与弯矩,以及上部填筑体的竖向均布土压力荷载;桩基承受荷段受水平土压力,锚固段承受由变形引起的弹性抗力;悬臂段底部、底板纵向跨中断面、底板与桩基连接处以及桩基顶部与锚固点附近为应力集中断面,设计时应注意截面安全检算;理论计算结果略大于数值计算结果,验证了该计算方法的合理性,为结构优化设计提供了思路。     

广州地铁盾构下穿对近接高架桥桩基的影响分析

运用MIDAS/GTS三维有限元分析软件,模拟了盾构隧道动态施工对近接高架桥桩基的影响,重点分析了桩基水平位移及沉降的发展规律,为盾构安全通过提供依据。研究表明:两侧桩基水平位移在隧道范围内呈现明显"凹槽";盾构推力是影响桩基水平位移的重要因素,对沿隧道方向水平位移的影响较沿垂直隧道方向大,对桩基沉降影响较小;工程拟定袖阀管注浆加固措施将引起桩基产生附加沉降,对桩基水平位移控制无明显效果。分析结果认为,在不采取袖阀管注浆加固措施情况下,合理选取盾构推力,可完成盾构隧道对近接高架桥桩基的安全穿越。     

考虑轨道系统的高速铁路连续梁桥结构系统参数对纵向地震响应的影响

为研究无砟轨道系统约束作用下的高铁连续梁桥纵向地震响应,以某组合桥跨布置高铁桥梁结构(2×32m简支梁+(48+80+48) m连续梁+2×32 m简支梁)为例,针对CRTSⅡ型纵连板式无砟轨道系统的结构特点,建立考虑轨道系统结构层间相互作用的叠合梁模型,研究轨道系统约束作用、地震波激励、滑动层摩擦因数、底座板刚度和制动墩抗推刚度对桥梁结构纵向地震响应的影响。分析结果表明:轨道系统对桥梁结构的约束作用可减弱结构纵向地震响应;在不同频谱特性的地震波激励下,桥梁结构地震响应明显不同,当地震波卓越频率与结构自振频率接近时,将放大结构地震响应;随着轨道系统滑动层摩擦因数增加,连续梁桥纵向地震响应减小,简支梁桥纵向地震响应增强;底座板刚度变化对桥梁纵向地震响应影响较小;增加连续梁桥制动墩抗推刚度,将增强制动墩地震内力响应,需要根据不同抗震需求合理设计桥墩抗推刚度。     

基于性能的高速铁路钢管混凝土 拱桥地震经济风险分析

在基于性能的地震风险评价理论基础上,以一座高速铁路钢管混凝土系杆拱桥为例,采用有限元分析软件建立全桥模型,运用增量动力分析(IDA)方法对该桥拱肋进行地震易损性分析,建立关键截面的易损性曲线,结合地震危险性和损失比,选取年预期损失作为地震经济风险指标,定量分析该桥的地震经济风险。研究结果表明:IDA方法用于钢管混凝土拱桥的地震经济风险分析是可行的,该桥主要经济风险来源于超越概率较高的中小级别地震,占桥梁整体经济风险损失的77.3%,通过对易损区域的局部加固设计,在提高桥梁鲁棒性的同时可减小结构的地震经济风险。     

带立柱浅基础侧向极限承载力探讨

在分析影响带立柱浅基础倾覆机理和侧向稳定性的基础上,综合考虑桩前土的破坏模式,结合极限分析上限定理,推导了构筑物基础的侧向承载力极限公式。结果表明,公式中通常取n=2或3即可满足要求,应用该公式对相关构筑基础进行分析,针对不同土体的安全系数要求,可以得到其满意的设计结果。本文的研究结果为浅基础侧向承载力的计算提供了一种新的途径。     

基于摩擦摆支座的高速铁路 连续梁桥减隔震研究

为改善铁路桥梁的横向抗震性能,以高速铁路三跨连续梁桥为例,采用ANSYS软件,建立横向碰撞有限元模型,开展摩擦摆支座的减隔震研究。模型中考虑轨道系统(CRTSⅡ型)约束作用、支座非线性、墩柱弹塑性及桥梁两侧简支梁和路基段的影响。采用非线性地震反应时程分析方法,分析轨道系统约束作用对桥梁结构横向地震响应的影响,探讨挡块-垫石间距及摩擦因数和球面半径对摩擦摆支座隔震性能的影响,并比较2种隔震方案的减震效果。研究结果表明:轨道系统约束作用会改变桥梁结构的动力特性与地震响应,放大墩底剪力横向分配的不均匀性;适当增大挡块-垫石设计间距,可确保摩擦摆支座充分发挥隔震性能;结构横向地震响应对摩擦摆支座摩擦因数的变化较其球面半径变化敏感,且摩擦因数取用0.03～0.04较为合理。     

基于柔度系数求解桥梁桩基对桥墩约束刚度的有限元数值分析

以桥梁桩基础为研究对象,基于弹性地基梁"m"法理论,通过柔度系数提出桥梁桩基础对桥墩约束刚度的有限元数值计算方法,探讨桩基有关参数诸如桩径、入土深度、地面以上长度、地质条件以及桩数对约束刚度的影响规律。研究结果表明:本文结果对桥墩设计、桥墩承载能力与桥墩抗震防灾能力评估具有一定的指导意义。     

宜万铁路特殊结构桥梁动力特性及列车走行性分析

宜万铁路全线共有桥梁195座,其中特殊结构桥梁26座,特殊结构桥梁形式主要有复合结构刚构拱桥、双线大跨度上承拱桥、大跨度连续梁桥、非对称拱桥、大跨度“T”构桥、大跨度简支梁桥、大跨度连续刚构桥、单拱连续钢桁梁桥等。目前国内外规范对桥梁设计关于桥梁刚度限值的规定只适用于单跨和多跨简支梁等小跨度常规桥梁,上述特殊结构桥梁都超出了目前我国各种规范和暂规所能涵盖的范围,它们的修建对我国铁路桥梁的设计和建造技术都提出了新的要求,本文选取几座有代表性的特殊结构桥梁为研究对象,对各桥的动力特性和列车走行性进行分析与研究,以期对宜万铁路特殊结构桥梁设计中关于桥梁刚度的考虑提供理论参考。