高速铁路跨度40m预应力混凝土简支箱梁技术经济性研究

高速铁路40 m简支箱梁丰富了标准梁跨度序列，对提高桥梁跨越能力、提升铁路桥梁建造水平具有重要意义。系统介绍40 m简支箱梁的研究背景、结构设计及其主要技术创新，全面开展40 m梁与现行32 m梁通用图、盐通32 m梁的技术经济性对比分析及联调联试实测验证。研究结果表明：静力性能方面，40 m梁基频小于32 m梁，静活载挠跨比和梁端转角大于32 m梁，残余徐变上拱与32 m梁相当；动力性能方面，轮重减载率比32 m梁有所增加，其余动力参数基本相当；经济性方面，梁部造价分别增加0.07万元/m和0.23万元/m,在高桥墩及跨越湖泊、河滩等情况下，40 m梁相对于32 m梁具有一定的经济优势。提出全面收集建设运营数据、加强理论研究、40 m简支箱梁可按抗震设防类别C类设计等建议。     

市域铁路常用跨度梁梁型选择与桥面布置分析

常用跨度梁桥是我国铁路桥梁的主要结构形式,选取经济合理、造型美观的截面形式及合理的桥面宽度,对于控制桥梁结构的工程投资至关重要。参考我国高速、普速和城际铁路设计经验,研究市域铁路常用跨度梁的结构选型与桥面布置,分析影响桥面宽度的主要因素,得到以下结论:(1)常用跨度梁桥的结构形式可选用预应力混凝土简支箱梁、U梁和T梁,宜优先选用简支箱梁。(2)双线梁最小桥面宽度取值可为:窄体车T梁的为7.8m,窄体车箱梁的为9.8m;宽体车T梁的为8.2m,宽体车箱梁的为10.2m。(3)常规桥梁可通过设置养护维修便道,利用移动式桥梁检查车进行日常检查维护,桥面布置可不考虑桥梁检查车通道的设置。(4)常用跨度梁选用T梁时,人行道宜优先采用钢-混组合板结构。     

中国铁道科学研究院2009年科技成果简介(续三)

40武广客运专线联调联试桥梁动力性能测试分报告测试研究CRH2型动车组以各种速度通过8座桥梁(140 m钢箱系杆拱、32 m预应力混凝土简支箱梁、24 m预应力混凝土简支箱梁、112 m提篮拱、(60+5×100+60)m预应力混凝土连续箱梁、(40+64+40)m预应力混凝土连续箱梁、(6×32)m预应力混凝土连续箱梁)时桥梁结构的动力性能,包括大跨度桥梁与相邻小跨度桥梁的过渡、长大桥梁等跨布     

高速铁路标准简支箱梁设计优化

高速铁路标准简支箱梁已在我国高速铁路建设中得到应用推广,其经济性对高速铁路建设成本影响较大,有必要开展优化设计研究。在总结前期客运专线建设和运营经验基础上,结合大吨位锚具在实际工程中的应用成果,通过动静力计算,对既有跨度32 m标准简支箱梁进行优化设计,提出不同检算速度下的推荐梁高;对40 m简支箱梁进行系列化设计研究,分析大跨度梁体基频、梁端转角、残余变形等参数影响,提出合理的腹板厚度、梁高等关键截面参数。经设计优化后的高速铁路标准简支箱梁,降低了工程造价,节省了建设周期。     

更高速度条件下铁路简支箱梁关键参数研究

针对梁体基频、竖向刚度等参数,概述我国高速铁路桥梁参数的研究思路及成果、参数设计及运营现状,采用车桥竖向相互作用程序分析铁路简支箱梁动力响应规律。结果表明,梁体基频为设计参数的控制因素,梁体实测梁体基频高于设计值和规范限值,梁体刚度存在一定的储备;时速350 km的高速铁路简支箱梁可适应更高速度420 km/h的运营要求;420 km/h速度等级高速铁路简支箱梁关键参数可参考350 km/h速度等级相关参数;40 m跨度车桥动力响应明显降低,梁体基频等动力参数不再控制梁体设计,建议开展高速铁路更大跨度简支箱梁应用研究。     

客运专线简支箱梁静载试验装置的设计

简支箱梁需要通过静载试验来检验,随着桥梁加载吨位的增加,静载试验装置也成为控制梁场建设投入的一项重要因素。以客运专线32 m跨度及以下简支箱梁静载试验为例,对静载试验装置选择、设计及试验验证进行了介绍,实践证明该装置综合效益显著,具有推广应用价值。     

高速铁路跨度40m与32m简支箱梁建造技术对比研究

为了对高速铁路跨度40 m和32 m简支箱梁建造技术进行对比分析,分别建立5跨40 m和32 m简支箱梁计算模型,从结构动力特性、车桥耦合动力响应两个方面,对两个计算模型进行对比研究,最后以一项工程实例为背景,从经济性角度对40 m和32 m简支箱梁方案进行对比。结果表明:对于5跨40 m和32 m简支梁计算模型,40 m简支梁模型的自振频率偏低,而梁体横向加速度和梁体位移比32 m简支梁模型偏大;墩高变化对两个计算模型的梁体横向加速度和横向位移的影响规律保持一致;对于25 m左右墩高的桥梁,采用40 m简支梁进行方案设计时,工程总造价比32 m简支梁方案偏低1.2%,并且下部工程造价明显低于32 m简支梁方案,墩高越高,这一优势越明显。     

客货共线32m简支箱梁修订设计的经济性分析

以客货共线32 m双线简支梁为例,介绍了新版客货共线箱梁的设计修订内容,并开展了简支箱梁与简支T梁的经济性对比分析。对比了梁体主要工程用量、工程造价、运维成本及100年全寿命周期成本,发现简支箱梁的工程造价不高于简支T梁,运维成本低于简支T梁,考虑100年的全寿命周期成本比简支T梁低27%左右。以沪通铁路和青连铁路为例,对比分析了简支箱梁方案与简支T梁方案的工程建设概算,可知采用简支箱梁节省了工程建设成本并缩短了建设工期。     

预应力混凝土简支箱梁腹板斜率的研究

研究目的:新开河特大桥处在天津市区范围内,全长5 330.37 m,除了跨越一些大的立交采用较大跨度的预应力混凝土连续梁之外,其他大部分桥跨则采用梁跨为20 m、24 m或32 m的预应力混凝土简支箱梁。其特殊的地理环境要求在结构形式上既要满足受力要求又要实用、美观,箱梁腹板斜率的选择是实现结构美观的重要因素之一。研究方法:以京津城际轨道交通新开河特大桥32 m简支箱梁为例,对箱梁腹板不同斜率的截面的受力情况进行计算、对比和分析。研究结果:斜腹板箱梁截面内顶板承受拉力和弯矩,腹板斜率越大,产生的拉力就越大。结合配筋计算,京津城际轨道交通的新开河特大桥的简支箱梁采用了腹板斜率3∶1的横截面结构。研究结论:预应力混凝土箱型梁腹板的斜率选择,既要考虑它与整个桥梁的和谐统一,又要充分考虑与所处环境的协调,更要对所选择的截面进行详实计算和分析,从而找出既满足受力要求又实用、美观的合理截面。     

节段梁预制施工技术

沪通长江大桥北引桥公铁合建段,铁路37 m跨度简支箱梁有4跨,48 m跨度简支箱梁有14跨,均采用节段预制施工。施工中结合预制及架设特点和工况条件,合理选择施工场地,并对钢筋加工区、钢筋绑扎台座、节段梁预制存梁区科学布置,避免施工过程中存在冲突作业。使用了相应的设备和设施,并采取了相应的施工技术,使节段梁预制质量及节段梁预制工效提升,对以后类似工程施工与质量管控有一定的借鉴作用。     

重载铁路小半径曲线跨度32m简支T梁设计研究

铁路专用线是近几年快速发展的铁路建设形式之一,重载小半径铁路专用线更是主要的发展方向。晋中南铁路专用线采用300 k N轴重列车活载,其单线最小曲线半径300 m,双线最小曲线半径600 m,超出32 m常用跨度简支T梁梁图适用范围,而采用更小跨度的简支T梁或连续箱梁不经济。根据铁路小半径重载桥梁的特点,提出小半径曲线下重载铁路简支T梁的设计方案。重点研究适用于小半径简支T梁的偏载计算,分别提出恒载偏载和活载偏载的计算方法。目前多条专用线已经通车运营,实践证明设计方案是合理可行的。     

芜湖长江大桥引桥部分梁墩加固探讨

1前言 芜湖长江大桥铁路引桥全长8327．266m，桥跨由40m预应力混凝土简支箱梁、三跨连续预应力箱梁和32m预应力混凝土简支T梁三种结构形式构成，其中32m简支T梁的桥墩均采用双柱式轻型墩，基础为桩基础或扩大基础。     

客货共线铁路简支箱梁优化设计研究

对客货共线铁路简支箱梁设计的修订情况进行了介绍,以32 m简支箱梁为例介绍了设计关键参数比选和设计创新点。对梁高和桥面布置进行了优化,优化后的参数为:时速200 km 32 m简支箱梁梁高2. 6 m,桥面宽11. 6 m;时速160 km 32 m简支箱梁梁高2. 5 m,桥面宽11. 4 m。电力电缆槽与通信信号槽放置于桥面。取消桥面遮板,改为随梁预制或现场浇筑的混凝土边墙,可节省混凝土材料用量。客货共线铁路简支箱梁桥面挡砟墙可兼作防护墙,建议取消桥面护轨。     

海南东环铁路跨度32m双线组合简支箱梁试验研究

为满足海南东环铁路隧道区段预应力混凝土简支梁的运送要求,桥梁设计采用了双线组合简支箱梁。本文针对新设计的跨度32 m后张法预应力混凝土有砟组合简支箱梁,通过理论计算分析和现场试验,检验了箱梁的施工工艺以及在模拟施工、运营荷载下的各项受力性能,并针对试验过程中发现的问题提出了改进建议。试验研究表明,箱梁的制造工艺和刚度、抗裂性、自振频率等受力性能指标满足预制梁技术条件、设计和规范要求。试验研究工作为新梁型的工程应用提供了技术支持。     

高速铁路32 m整孔预制简支箱梁起吊状态裂纹分析

为了解跨度32 m整孔预制简支箱梁由制梁台座起吊时的开裂原因及裂纹位置,开展了现场调查、数值分析和监测研究.对36片经历一次起吊至存梁台座上的箱梁进行裂纹检查,所查梁体均有裂纹,其位置位于吊装孔附近箱梁腹板的内表面、靠近上梗腋部位.进行平衡起吊状态下箱梁受力行为有限元模拟,吊点附近截面腹板内侧的最大竖向拉应力为1.96...     

高速铁路常用跨度简支箱梁优化研究

以设计速度350km.h-1、跨度32m的预应力混凝土箱梁为例,在分析梁体基频、刚度和变形的设计值与实测值差异成因的基础上,进行高速铁路常用跨度简支箱梁优化研究。结果表明,对于铺设CRTSⅡ型板式无砟轨道的32m预应力混凝土双线整孔箱梁,实测梁体的自振频率约为设计值的1.4倍,其竖向刚度为设计值的1.7倍,混凝土弹性模量提高、二期恒载降低及桥梁与无砟轨道相互作用分别使梁体基频提高约4.9%～19.9%,4.8%～10.5%和3.6～5.7%;混凝土弹性模量提高、支座摩阻及桥梁与无砟轨道相互作用分别使梁体刚度提高10.1%～43.7%,5.9%～17.7%和7.4%～11.8%。鉴于梁体频率实测值比设计值高出较多,建议设计时梁体频率可取规范限值的0.9;梁体刚度虽可以进一步降低,但应严格控制预应力混凝土梁体的残余徐变变形,确保长期变形不大于现有箱梁的设计值。鉴于跨度32m以上简支梁桥的车桥动力响应显著降低,建议对更大跨度简支梁开展研究。     

高速铁路简支箱梁运架一体机的发展与创新

从2000年秦沈客运专线24 m简支箱梁工程化应用开始,我国研制的高速铁路双线预应力混凝土简支箱梁,从24 m到32 m跨度,再到目前的40 m跨度,已二十多年。其架梁用的运架一体机,也经历了从引进应用到自主研发、再到世界领先的过程。为此,将我国高速铁路简支箱梁运架一体机的发展分为3个阶段,分别为24 m/550 t级运架一体机阶段(引进应用阶段)、32 m/900 t级运架一体机阶段(自主研发创新阶段)、40 m/1 000 t级运架一体机阶段(世界领先阶段);分析各个阶段运架一体机的主要设备型号、技术参数、架梁流程、创新点;最后,对正推广应用的第三阶段昆仑号架桥机,提出要轻量化设计、增加精确落梁辅助定位系统等建议,并指出无导梁式运架一体机是今后发展趋势。     

预制混凝土梁超声波声速与密实度的关系试验研究

介绍了混凝土超声法的测试原理和方法,分析了影响混凝土超声波声速的因素.通过分析铁路32 m跨度预制简支箱梁混凝土声速试验以及混凝土试件声速、强度测试结果,研究混凝土声速与密实度和强度的关系.结果表明:铁路C50混凝土简支箱梁的超声波声速在4600 m/s以上时,可认为混凝土的密实度较好,其强度可以达到50 MPa的要求...     

客运专线双线简支箱梁技术与经济分析

双线简支箱梁在客运专线和高速铁路中被大量使用，此文介绍跨度24m和32m这2种应用最广泛的简支箱梁的技术参数，对预制架设法、满堂支架法和移动模架法3种施工工艺的施工特点和经济指标进行重点分析和对比。对比分析认为，预制架设法由于制梁质量、制梁效率具有优势，应成为客运专线和高速铁路建设的首选，而满堂支架法和移动模架法现浇施工工法根据工程具体情况应成为预制架设法的有效补充，对这2种工法的使用选择必须通过临界孔数分析。     

沪杭客专32m箱梁徐变试验相似模型设计方法研究

相似关系设计是模型试验的关键环节。以沪杭客专32 m跨度的简支箱梁为原型,探讨了适合于徐变试验的模型的设计方法,建立了模型和原型的相似关系,设计了简单相似模型梁结构,推导出模型梁与原型梁的弹性上拱和徐变上拱的相似关系。通过对比分析原型梁的弹性上拱推算值、徐变上拱推算值与实测值,验证了相似模型的合理性。