活性粉末混凝土简支箱梁模型试验研究

为了研究活性粉末混凝土在铁路箱梁中的结构性能和破坏状态,试验设计了1孔斜腹板薄壁活性粉末混凝土简支箱梁模型。该箱梁模型采用节段拼装制梁成孔,短线法预制,采用胶接缝。本试验完成了跨度24 m活性粉末混凝土简支箱梁的预制和拼装施工,研发了适应活性粉末混凝土箱形梁预制的钢模板系统,探索了合理的拆模、搅拌、浇筑、养护、预应力张拉工艺。通过活性粉末混凝土简支箱梁静载试验,对设计参数的选取和计算方法进行了验证。试验结果表明:梁体刚度和抗裂安全系数满足设计要求;跨中截面和1/4跨截面中性轴高度实测值均与设计值基本一致;胶接缝的抗拉弹性模量满足设计要求。     

大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计研究

研究目的:大跨度上承式钢管混凝土拱桥,结构受力复杂.结构形式和施工方法的选择对拱肋受力、桥上无缝线路设计、列车行车安全性和平稳性有较大的影响.因此,本文对此进行研究探讨.研究结论:上承式拱桥是跨越山区河流、深谷的合理桥式.通过对某线黄河特大桥上承式钢管混凝土拱桥的设计研究,得出如下结论:(1)拱肋截面形式、拱肋横倾角及拱上建筑主梁跨度、支墩顶支座布置方式等有关设计参数对无缝线路、车线桥动力性能影响的计算研究结果;(2)拱肋矢跨比及拱轴系数、钢管拱架设方案、管内混凝土灌注顺序选对拱肋应力影响的研究结果;(3)形成了一整套上承式铁路拱桥设计研究的新思路、新方法.     

齿轨铁路活性粉末混凝土轨枕结构与力学性能研究

齿轨铁路以其爬坡能力强、缩短线路长度、占地面积小等技术优势,在我国以观光旅游为主的大坡度山地轨道交通领域具有广阔的应用前景。齿轨铁路轨枕是轮轨系统重要传力部件,其受力特点和应用环境与普通铁路轨枕区别较大,基于山地齿轨铁路的工程特点,通过分析齿轨铁路轨枕技术需求和活性粉末混凝土用于齿轨轨枕的性能特点和设计配比,提出齿轨铁路活性粉末混凝土轨枕结构方案,并通过理论分析和试制试验研究了轨枕结构的力学性能。结果表明,山地齿轨铁路轨枕应满足轨排结构稳定性保持能力、较高的结构强度、易于养护维修、较好的抗震性能的技术需求。活性粉末混凝土具有超高强度、高韧性、高耐久性、体积稳定性良好的材料特点,采用RPC140混凝土,8根?7 mm螺旋肋钢丝双层配筋,截面高度160 mm的混凝土轨枕结构,可满足12 t设计轴重、40 km/h最大时速的齿轨铁路承载能力要求。     

跨既有线高铁大跨窄幅变截面转体梁施工技术

新建商合杭铁路西苕溪左、右线特大桥为主跨128 m单线铁路连续梁,跨宣杭铁路,桥面全宽7.4 m,采用变截面设计,转体法施工。为实现悬灌梁快速施工,有效解决变截面内模安装、拆卸工序繁杂、费工费力,研究使用了轻型挂篮、可调变形内模架技术。通过变形架宽度调节,达到了连续梁内模架体自行收缩和加固,无需重复拆卸,实现了变截面箱梁快速化施工。针对本桥长细结构转体工况,在进行称重试验同时考虑荷载分部效应,合理优化配重方案,并在受力薄弱部位设置应力传感器,监测混凝土工况,同时为预配重提供参考值,提高转体安全性,确保大跨度窄截面梁体结构转体成功。     

活性粉末混凝土桥梁的疲劳可靠性验算

对活性粉末混凝土疲劳试验实测资料进行分析,提出铁路活性粉末混凝土桥梁疲劳验算中混凝土相关疲劳可靠性设计参数取值。编制程序计算多种跨度简支梁在客运专线疲劳列车作用下标准荷载效应比频谱,给出不同跨度简支梁中活性粉末混凝土等效重复应力换算系数。对32m预应力活性粉末混凝土桥梁承载能力极限状态可靠指标进行分析,给出建议的活性粉末混凝土桥梁疲劳设计目标可靠指标和设计验算表达式。     

铁路高墩大跨刚构-连续组合梁桥设计

吴堡黄河特大桥主桥为(70.75+4×120+70.75)m预应力混凝土刚构-连续组合梁桥,该桥具有“高墩、大跨、长联”的特点。概要介绍主桥上、下部结构构造设计特点及结构分析计算要点;并通过不同合龙方案对上、下部结构内力影响的研究,选取了合理的施工合龙方案,有效地改善了桥墩和基础受力状态。本桥的设计,为铁路高墩、大跨度铁路预应力结构的设计积累了有益的经验。     

铁路客运专线新型桥梁结构与施工技术

结合客运专线建设实践,以铁路客运专线所采用的桥梁新结构及施工技术为研究对象,分析了后张法预应力混凝土箱形简支梁、装配式双向预应力混凝土T形简支梁、钢筋混凝土刚构连续梁、钢与混凝土结合连续梁等新型桥梁结构的特点和施工要点。在此基础上,总结了桥梁设计与施工新技术对今后铁路客运专线建设的借鉴作用,并对今后我国铁路客运专线桥梁结构的设计与施工提出了一些建议。     

客货共线铁路钢-混结合简支梁受力特征计算分析

针对跨度系列为24,32,40,48,64,80,96 m的客货共线铁路钢-混凝土结合简支梁进行了截面比选和尺寸拟定。通过有限元建模,对比分析主要荷载组合工况下的梁体受力特征。分析结果表明:设计速度200 km/h的客货共线铁路钢-混结合简支梁的设计控制指标为刚度(基频);与相同跨度既有预应力混凝土简支梁相比,钢-混结合简支梁的梁高大体相当,质量可降低40%以上。     

高速铁路大跨度桥梁

研究目的:通过总结我国在建的3座高速铁路大跨度桥梁设计、施工特点及有待进一步研究的问题,对今后高速铁路大跨度桥梁起到借鉴作用.研究结论:大跨度桥梁的基础施工技术的大幅进步,提高了施工质量的可控性;铁路大跨度桥梁的桥面采用整体桥面结构形式,可改善结构受力和确保轨道的平顺性及列车行车安全;大跨度桥梁整体施工技术是我国桥梁施工技术的发展方向.     

通过外包活性粉末混凝土型钢梁抗弯性能试验研究

基于三榀外包活性粉末混凝土型钢简支梁的抗弯性能试验,观察试件的破坏过程、裂缝的分布与开展情况、挠度的变化特点和试件的破坏形态,得到外包活性粉末混凝土型钢梁试件的承载能力、典型荷载-挠度曲线和混凝土及型钢沿梁跨中截面高度的应变值;分析试件的的承载能力特征、荷载-挠度曲线发展的阶段性特点和梁跨中混凝土及型钢应变的分布规律,推导外包活性粉末混凝土型钢梁开裂荷载及正截面抗弯极限承载能力的计算公式。研究结果可为外包活性粉末混凝土型钢梁正截面抗弯的有关进一步理论计算提供试验数据和理论依据,为外包活性粉末混凝土型钢梁构件的进一步精细化研究打下基础。     

重载铁路大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计研究

对某重载铁路一座大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计的桥梁布置、拱肋截面及线形、拱肋横撑形式、拱上桥墩方案、施工方法等若干关键问题展开研究,通过有限元对桥梁的承载力、刚度、自振特性等方面进行计算分析,得出以下主要结论:(1)上承式钢管混凝土拱桥能很好地适应桥址地形、地质条件;(2)拱肋采用四肢桁式截面,横向内倾6.5°,拱轴线形采用m=3.0悬链线,具有较好的受力性能;(3)腹杆采用H形钢构件,与拱肋弦管采用大节点连接方式,能满足重载铁路疲劳性能要求。(4)钢筋混凝土排架式桥墩在受力、景观等方面是最优选择。     

钢管砼梁拱组合结构拱肋受力行为分析

以宜万铁路宜昌长江大桥为工程背景,通过有限元计算,分析了钢管混凝土拱肋施工阶段主梁控制截面受力情况,还对目前国内三种主要钢管混凝土规程进行了比较分析。通过分析比较,发现在拱肋施工的各工况中,钢管拼装和吊杆张拉对结构的受力影响较大。对钢管混凝土梁拱组合结构的设计计算,宜采用把钢管转化为混凝土的理论计算,以其他的理论的计算作为参考,以期使结构设计更加合理。     

8度地震区矮墩大跨连续刚构桥受力分析与设计优化

以介休市一座大跨度连续刚构桥转体跨越铁路施工为研究对象,对该桥结构设计从基础尺寸、桥墩尺寸、梁部结构形式、施加顶力等方面进行了优化。优化后的矮墩连续刚构桥在8度地震下的受力更为合理,同时减轻了结构质量,降低了转体施工风险。     

墩顶转体法施工的大跨度曲线钢桁梁桥总体设计及创新——以国道109新线高速公路安家庄特大桥主桥设计为例

国道109新线高速公路安家庄特大桥为全线的控制性工程,左右幅主桥分别位于半径1 600 m和1 500 m的圆曲线上,依次跨越丰沙铁路、永定河和现状109国道,桥梁施工安全、河道防洪和环保要求均较高。为解决上跨铁路需采用转体法施工以及桥墩阻水比偏高的问题,创新提出了大跨度曲线钢桁梁桥墩顶转体法施工以及大直径厚壁钢管混凝土桥墩的设计方案,左右幅主桥分别采用(248.95+248.95) m钢桁斜拉桥和(171.95+171+75.25) m连续钢桁梁,转体长度分别为(248+248) m和(171+171) m,水中墩采用钢管混凝土桥墩。结合桥位处相关工程建设条件,对桥梁孔跨布置、桥式方案、水中墩结构的选择依据进行分析,简要介绍主桥上部结构、下部结构及基础、转体系统等主要设计内容。该桥突破钢桁梁不宜采用墩顶转体施工的技术瓶颈,扩大了连续钢桁梁桥和墩顶转体技术的使用范围;采用大直径厚壁钢管混凝土桥墩,有效降低了墩柱截面尺寸,拓宽了钢管混凝土结构的应用范围;大跨度曲线钢桁梁构造及受力特性较为复杂,采用BIM正向设计技术,实现了复杂结构信息和设计意图的精准表达,提高了设计效率。     

对大跨度简支梁跨越既有铁路施工及安全防护的认识

本文以粉铺村特大桥为例,介绍了新建铁路大跨度简支梁跨越既有铁路施工方案,包括既有线旁的防护桩、钻孔桩、承台、墩柱的施工防护方案,重点讨论了架梁作业的主要工序,总结了既有线施工安全及防护措施。     

盐湖区桥涵设计建造的主要技术难题及对策

研究目的:我国的盐湖分布广泛,随着大规模的铁路建设,越来越多的铁路需要穿越盐湖地区。根据察尔汗盐湖区的工程环境特点,分析盐湖地区桥涵修建的主要技术难题,研究提出盐湖地区桥涵的主要设置原则、综合防腐措施及施工方法。研究结论:在总结西宁至格尔木铁路相关设计、研究及施工经验的基础上,对盐湖区桥涵设计建造提出了较为系统的对策措施:选择受力明确、施工简便、耐久性好的桥涵结构形式及基础类型,进行恰当的构造处理,采用耐久混凝土,设置合理的钢筋保护层厚度;合理运用环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂、纤维混凝土、硅烷浸渍、防腐涂层、渗透性模板等混凝土结构耐久性附加措施。     

铁路系杆拱桥设计研究

研究目的:系杆拱桥采用系杆承受拱的推力,在桥梁建筑高度受到限制或桥址地质不良地区,而又需要较大跨度时,系杆拱是较合理的桥式之一.成都三环路立交特大桥是国内首座大跨双线铁路预应力混凝土系杆拱桥,本文针对该立交特大桥双线铁路预应力混凝土系杆拱的结构特点及受力特性进行分析研究与检算,为施工提供指导.研究结论:成都三环路立交特大桥是国内首座大跨双线铁路预应力混凝土系杆拱桥,通过静动力分析表明该桥各项指标都满足规范要求;但拱梁结合部受力复杂,设计时采用三向预应力结构,主梁在梁端处进行了加宽加高、腹板加厚处理;因结构复杂局部存在一定的应力集中现象,通过研究和计算,将国内外新的科研成果和理论运用在本桥的设计中,进一步扩大了系杆拱结构在铁路桥梁建设上的应用,可为今后类似桥梁的设计提供借鉴.     

客货共线铁路简支箱梁设计研究

结合客货共线铁路特点,从截面选型、桥面布置、箱梁设计特点等方面进行分析,对挡砟墙、电缆槽等构造特点进行介绍,特别是大吨位锚具在设计中首次推广使用,为简支梁设计优化提供了方向。客货共线铁路简支箱梁设计不仅能够缩短桥梁施工工期,而且易于控制施工质量,是对客货共线铁路建设中组合T梁结构形式的必要补充。     

铁路大跨度劲性骨架拱桥外包混凝土浇筑方案分析

为保证一座新建铁路主跨337 m上承式劲性骨架混凝土拱桥主拱圈外包混凝土安全顺利施工,采用MIDAS/Civil建立施工阶段三维有限元模型,分析了不同纵向分段、横向分环浇筑方案对劲性骨架受力及挠度的影响.研究结果表明:采用多工作面浇筑可显著降低拱脚应力,改善主拱变形,但增加工作面对拱顶受力有利也有弊;增加截面横向分环可有效降低结构应力;综合考虑外包混凝土浇筑过程中的结构应力、变形、建设工期和大型临时设施的成本,采用三环六面法浇筑外包混凝土方案.     

施工便道上跨既有隧道方案可行性研究

在实际工程中,施工便道上跨既有山岭隧道案例并不常见,其风险可控性也难以把握。本文依托某重载施工便道上跨既有公路、铁路隧道工程,拟定两种施工便道设计方案。为判定设计方案是否可行,通过MIDAS有限元软件进行三维建模,分析两种方案对下卧隧道的受力与变形影响差异,并对隧道衬砌结构进行安全验算,均满足结构截面强度安全系数要求。相比上跨便道采用刚性混凝土板设计形式,采用刚性混凝土板+扩大条形基础方案时隧道衬砌结构受力与变形更小。综合考虑多种因素,推荐采用第二种设计方案。为进一步降低风险,提出控制风险的措施建议。