铁路高墩大跨连续刚构双肢薄壁墩设计关键技术研究

结合新建和邢铁路宋家庄川特大桥主桥(60+2×100+60)m连续刚构工程,从桥式方案比选到墩形选择进行充分论证,对控制刚构设计的墩身合理尺寸、刚度、动力特性、对顶力、施工及成桥状态稳定等关键技术进行计算分析,总结一套较完整、切实可行的设计思路和方法,阐述双肢薄壁墩的特点及应用范围。     

石太客运专线(48+80+48)m预应力混凝土连续刚构桥设计

石太客运专线跨314省道2号特大桥,主跨为(48+80+48)m预应力混凝土连续刚构桥。重点介绍该桥的建设条件、总体布置、技术条件、主跨上部梁体及下部刚构墩的结构构造、钢束配束、结构整体计算、墩梁固结处局部应力分析及刚构墩的内力调整。     

新疆伊犁河大桥主桥地震响应分析

研究目的:新疆伊犁河大桥是连接218国道和313省道的重点控制工程,主桥为(66+5×120+66)m双肢薄壁连续刚构桥,该桥被称为新疆第一大桥。桥址位于7度地震区内,目前对这类大跨度连续刚构桥的地震反应研究很少。为保证该桥的抗震安全,研究该桥的地震响应规律,为同类桥梁设计提供参考依据。研究结论:通过分析得出:(1)对于连续刚构桥而言,塑性铰的位置出现在刚构墩的墩顶及墩底,抗震设计时需要加强此处的设计;(2)该大桥在地震反应下,虽然出现塑性铰,但与破坏位移还有一定的距离;(3)该桥具有一定的延性能力,满足大震不倒的要求。     

兰州至中川城际铁路西固黄河特大桥设计

兰州至中川城际铁路西固黄河特大桥主跨为(80+120+120+80)m预应力混凝土双线连续刚构。本文重点介绍该桥的总体布置、技术条件、主跨上部梁体及下部刚构墩的构造以及连续刚构整体计算情况,为今后同类铁路桥梁的设计修建提供借鉴。     

广珠铁路北江特大桥设计

广珠铁路北江特大桥主跨为(73.9+138+73.9)m预应力混凝土连续刚构,主要介绍高桩承台、矮墩连续刚构设计时,基础、墩身结构尺寸选择及其他关键技术的控制。     

重庆地铁六号线高架段(40+64+64+40)m连续刚构桥的设计

着重介绍了重庆地铁六号线高架段(40+64+64+40)m单线连续刚构的设计,包括桥式选择、结构尺寸拟定、预应力筋布置、结构静动力计算等。通过计算对连续刚构的结构问题进行了分析,特别对其横向刚度问题进行了探讨。设计研究表明:连续刚构具有结构受力性能好、变形小等特点,因而在实际设计中可以大力推广。     

200 km/h客货共线铁路主跨216 m连续刚构桥总体设计及技术创新

南三龙铁路合福联络线闽江特大桥主桥为(118+216+118)m预应力混凝土连续刚构,为国内已建和在建项目中主跨最大的高等级铁路连续刚构桥。随着预应力混凝土刚构跨度增大,桥梁的刚度以及混凝土的后期徐变控制成为设计难点。从方案比选到主梁设计,介绍本桥的设计思路以及体外索的设置等关键技术,并研究3种车型通过桥梁时车桥耦合动力效应。结果表明:本桥各项指标均满足规范要求,并留有适当的安全储备,具有良好的动力特性,列车通过桥梁时安全性和乘坐舒适性均满足要求。     

客运专线(48+3×80+48)m刚构-连续组合梁桥刚构桥墩设计研究

介绍石太客运专线黑水坪特大桥(48+3×80+48)m刚构-连续组合梁桥的概况,结合客运专线对桥梁设计纵、横向刚度的要求,针对高墩、大跨刚构-连续组合梁的刚构桥墩在横向刚度、纵向刚度以及墩底弹性约束等方面进行研究比较,对于高墩、大跨刚构-连续组合梁在客运专线上的应用以及刚构墩的结构形式提出看法。     

重载铁路四线高墩大跨连续刚构设计研究

兴保铁路安家山河大桥为重载铁路四线桥,为跨越安家山河而设,主桥采用(80+130+80) m连续刚构,桥高达94 m。该桥面临多线、高墩、大跨等复杂问题,需对结构尺寸优化、主墩墩型比选、墩梁结合部位、中跨合龙顶力、施工阶段安全稳定性等方面开展研究。通过分析得出结论,中支点梁高采用9.2 m,跨中梁高采用4.8 m,梁部的刚度及强度均满足规范要求,整体指标较好;主墩采用空心墩与双薄壁墩组合,在保证足够刚度的前提下,有效降低刚度差;墩梁结合部位采用固结方式,节省大吨位支座及后期维修养护。经局部分析,梁体应力状态较合理;中跨合龙顶推力采用4 000 kN,改善了后期桥墩的受力及线形;主墩在梁体最大悬臂施工状态下安全性较好。     

高烈度区实体双薄壁矮墩连续刚构桥抗震设计

研究目的:以高烈度区实体双薄壁矮墩连续刚构桥为研究对象,以桥梁下部结构的整体抗震性能为分析重点,基于三水准设防目标,提出实体双薄壁矮墩连续刚构桥的延性抗震体系选择方法,系统探讨实体双薄壁矮墩的截面尺寸、纵筋配筋率与结构抗震性能的关系。研究结论:(1)对于高烈度区连续刚构桥实体双薄壁矮墩,应根据桥墩的剪跨比判断其破坏模式,并选择相应的延性抗震类别和设计方法;(2)在多遇地震激励下,主墩截面尺寸及配筋设计由纵桥向地震反应控制,随着墩壁厚度的增加,主墩控制截面纵桥向弯矩显著增大,且增幅显著大于横桥向激励的结果;(3)在横向罕遇地震激励下,因实体双薄壁矮墩横桥向的剪跨比较小,桥墩横桥向只能采用完全弹性或基本弹性结构,导致桥墩及桩基的配筋率显著增大,成为控制桥梁下部结构设计的主要因素;(4)纵向罕遇地震激励下,壁厚增大,主墩塑性转角需求减小,在壁厚与纵筋配筋率的三种组合条件下,主墩塑性铰区截面塑性转动能力均能达到"大震不倒"的抗震性能需求,且其变形能力安全储备基本相当;(5)该研究成果可为类似桥梁的抗震设计提供参考。     

韩家店1号特大桥主桥高墩大跨度连续刚构施工技术

韩家店1号特大桥主桥为(122+210+122)m三跨预应力混凝土连续刚构,主桥设计为双向4车道,主桥梁部为整幅式单箱单室结构,主墩为双薄壁墩,主墩基础为桩基础,承台为(18.7×18.7×6)m。主要介绍其基础及下部结构,上部结构的关键施工技术和主要施工技术控制措施。     

高速铁路矮墩大跨连续刚构拱桥设计研究

商合杭高速铁路跨越亳州涡河、阜阳颍河等多处特殊工点,需要选择一种跨度较大,而墩高较矮的桥式,根据铁路桥梁既有的设计成果,对连续刚构、V形墩连续刚构及连续刚构拱桥3种方案分别进行研究,从适用、经济、受力性能、轨道长波不平顺等方面,对3种方案的轨道长短波不平顺性进行对比分析,最终确定(88+168+88)m连续刚构拱桥方案为最佳方案。通过对连续刚构拱桥梁高、刚壁墩间距、刚壁墩壁厚、拱肋截面等结构尺寸的计算调整,使结构的受力得到了很大的改善,并且使长短波不平顺值满足规范要求,成功地实现了矮墩大跨连续刚构拱桥在高速铁路桥梁设计中的运用。     

客运专线V形连续钢箱梁桥方案设计研究

京沪高速铁路北京特大桥跨越北京南三环,桥式方案采用(68+110+68)mV形连续曲线钢箱梁;主要介绍主跨上部钢结构的构造设计、结构形式优化比选;全桥静力、动力有限元计算分析;桥梁合理施工方案的研究,并提出合理建议。     

牛角坪双线特大桥桥式方案研究

研究目的：结合线路、地形、地质情况,对牛角坪大桥提出较为合理的桥式方案。研究方法：通过对不同桥式方案的静动力特性研究,结合投资分析,提出较为合理的桥式方案。研究结果：进行了主跨256m钢桁拱,主跨256m钢管混凝土拱,主跨（110＋192＋110）m预应力混凝土连续刚构,主跨（144＋192＋144）m下承式连续钢桁梁研究。研究结论：大跨铁路桥梁,采用轻型梁部结构的上承式拱桥方案,动力特性较易满足。高墩大跨铁路梁式桥,采用轻型的梁部结构,动力特性相对较好;采用混凝土梁部结构,经济上较省。     

高速铁路大跨度高低塔部分斜拉桥设计

为研究大跨度高低塔部分斜拉桥在高速铁路上的适应性,以深汕铁路深圳水库特大桥为工程背景,从技术性、经济性等方面对比孔跨布置(33+242+143+44+29) m混合梁独塔斜拉桥和(78+242+139+36) m部分斜拉桥两种桥式方案的优劣,并针对推荐的部分斜拉桥方案进行技术分析,介绍其设计细节及计算结果。研究表明：相较于独塔斜拉桥方案,部分斜拉桥方案刚度大、投资小、工期短,具有明显优势;在部分斜拉桥方案中,主力+附加力组合作用下刚构连续体系的基础受力为刚构体系的85.8%;相较于采用实体墩,结构采用双肢薄壁墩时梁体跨中挠度降低8.3%,下部结构混凝土用量减小17%;梁高与桥塔高度会显著提高结构刚度,几乎呈线性增长趋势。综合而言,高低塔部分斜拉桥结构尤其适用于控制点密集、桥位选择受限的复杂地形,是一种合理、可靠的结构体系。     

宜万铁路渡口河特大桥设计

宜万铁路渡口河特大桥的主桥为(72+128+72)m的双线铁路预应力混凝土连续刚构,设计中采用了特高墩(最大墩高128 m)及超大群桩基础。介绍该桥的设计体会和结构特点。     

时速350km高速铁路(56+2×104+56)m连续刚构设计

某客运专线南庄特大桥,主桥为设计跨径(56+2×104+56)m的高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥,主墩墩高62 m,对该连续刚构的结构设计、计算分析进行介绍。     

常益长铁路沅江特大桥(34+118+240+118+34)m矮塔斜拉桥设计

常益长铁路沅江特大桥主桥采用(34+118+240+118+34)m矮塔斜拉桥跨越沅江航道,塔梁墩固结体系。主梁采用预应力混凝土直腹板变高箱梁,单箱双室截面;桥塔采用双柱式钢筋混凝土结构,高跨比1/5.16;斜拉索采用强度为1 860 MPa的钢绞线拉索,每塔柱设10根索,扇形平行双索面;主墩采用圆端型双肢薄壁墩,采用低桩承台,群桩基础。通过空间有限元软件对主桥静力及动力性能、抗震性能、局部构造等进行结构安全性分析,并采用车-桥耦合振动分析验证主桥行车舒适性是否满足要求。结果表明,本桥具有良好的刚度及承载力,各项指标满足相关规范和铺设无砟轨道要求,为同类大跨无砟轨道桥梁的设计研究提供参考和借鉴。     

昌景黄高铁(90+200+90) m连续刚构拱桥设计

结合昌景黄高铁(90+200+90)m连续刚构拱桥施工图设计，对主梁、拱肋、吊杆、桥墩等主要构件的设计过程进行分析研究。采用有限元软件MIDAS/Civil建立计算模型，对3种梁高及4种底板厚方案进行比选，从满足主力工况最小强度安全系数及主梁受压区高度不超限等方面考虑，确定主梁中支点处梁高11.5 m,底板厚1.5 m;对3种拱肋截面尺寸方案进行比选，从满足拱肋强度、稳定性要求及经济性等方面考虑，拱肋截面高采用3.3 m较为合理；结合本桥纵、横、竖三向预应力布置工作，总结大跨度预应力混凝土连续刚构拱桥的预应力钢束布置特点；拱脚附近拱肋混凝土局部拉应力超限，通过局部布置纵向钢筋进行解决。计算结果表明，主梁、拱肋、吊杆、桥墩等构件的强度、应力、变形及稳定性等各项指标均满足相关规范要求。     

温福铁路田螺大桥设计

温福铁路田螺大桥为一座跨海湾大桥,主跨为(88+160+88)m预应力混凝土连续刚构,介绍主跨构造及结构计算,重点进行梁体后期下挠控制和抗裂分析,分析了客运专线大跨度连续刚构设计的关键技术和对策。