铁路圆端空心墩等效塑性铰长度试验研究

等效塑性铰长度通常用于估算桥墩顶部的位移能力,是空心墩抗震性能分析的重要指标之一。鉴于目前塑性铰长度公式大多源于实心构件的试验和理论成果,铁路圆端空心墩的塑性铰特性、现有计算模型的适用性等亟待深入研究。因此,对4个1/6缩尺的圆端空心墩模型进行拟静力加载,观测试件损伤演化历程,分析桥墩塑性铰和曲率分布特性,并比较既有塑性铰长度公式计算值与实测值。结果表明:最终墩身裂缝分布范围约占桥墩高度的2/3,塑性损伤主要集中在墩底空心墩倒角附近区域;由于墩底实心段、倒角过渡段和墩身变截面的影响,墩底塑性铰区相对延长并整体上移;Eurocode8模型计算结果与试验值最为接近,可用于估算铁路圆端空心墩等效塑性铰长度。     

纵向地震下高速铁路桥梁圆端型实体墩塑性铰长度研究

以纵向地震下高速铁路桥梁圆端型实体墩为工程背景,将桥墩置于全桥体系中,利用弯矩曲率关系程序和有限元软件对桥梁进行弹塑性分析计算,得出不同墩高、不同车速以及不同地震作用组合工况下的高速铁路桥墩塑性铰长度,并与既有试验结果以及各国桥梁抗震设计规范塑性铰长度计算公式相对比。计算结果表明：在设计纵向配筋率、体积含箍率、剪跨比、轴压比下的塑性铰长度经过修正可以满足要求,提出了适合铁路桥梁圆端型墩的塑性铰长度建议计算公式,为高铁桥梁设计提供参考。     

RPC箱型墩柱塑性铰长度研究

为探讨RPC箱型墩柱塑性铰长度,基于构建的滞回本构模型,运用OPENSEES二次开发平台嵌入RPC材料,结合Steel02材料、非线性梁柱单元和零长度单元,建立考虑墩底纵筋滑移的延性分析模型。通过与3个常轴力作用下RPC箱型桥墩拟静力试验结果对比,验证模型的有效性。在此基础上,探讨水平加载角、轴压比、纵筋直径和墩高等关键因素对RPC箱型墩柱塑性铰长度的影响,提出结合试验研究和数值回归分析的塑性铰长度计算公式,并与规范常用的经验公式进行对比。结果表明,RPC箱型墩柱塑性铰长度随轴压比的增大逐渐减少,随墩高的增加逐渐增大,随纵筋直径和水平方向角的增加表现出先增大后减少的趋势,按Telemachos公式计算结果偏于不安全,按Priestley公式和桥梁抗震规范建议公式计算结果偏于保守,基于试验结果和数值分析提出的回归公式能较好地吻合数值结果并限制过大的塑性铰长度。     

高速铁路连续梁空心桥墩地震分析

对于高速铁路常规跨度连续梁桥桥墩的地震力,目前设计者多采用抗震规范中单墩地震力计算公式计算,这与全桥模型的实际情况显然不符。为此,利用Midas/Civil软件建立了三种跨度连续梁的全桥空间动力模型,并通过改变基础的形式以及基础的边界条件来改变桥墩的整体刚度,分别将全桥模型计算的地震力结果与规范法的单墩模型计算的结果进行了比较,得出了两者比值(全桥模型数值/单墩模型数值)。当桥墩刚度越强时这个比值越小,桥墩刚度越弱时这个比值越大的结论。并给出了这个比值与刚度之间的关系曲线。最后提出了对于实体桥墩及考虑活动支座摩擦影响的展望。     

高速铁路桥墩沉降监测数据粗差探测方法研究

在对高速铁路沉降变形监测数据进行分析时,对监测数据中的粗差进行探测至关重要。本文介绍粗差探测常用的 t检验法、狄克松判别法,提出一种基于极限误差的粗差探测方法,用这3种方法分别对高速铁路实测沉降监测数据的粗差进行分析,并对分析结果进行了比较,对各方法的适用性进行了探讨。研究结果表明,基于极限误差的粗差探测方法可获得较为满意的结果。     

高速铁路到发线有效长度优化研究

研究目的:世界各国高速铁路对车站到发线有效长的规定各不相同,含义也有所区别。我国高速铁路到发线有效长度同时包含安全防护距离和过走防护距离,而国外铁路没有两者叠加的做法,功能上有些重复,因此具备进一步优化的空间。本文通过对国内外高速铁路车站到发线有效长度进行分析,提出我国高速铁路车站到发线有效长度的优化方案,以期为指导高速铁路设计提供借鉴。研究结论:(1) 16辆编组情况下,到发线有效长可由650 m优化为600 m,而650 m有效长可满足约480 m长动车组停靠要求;(2)到发线出站信号机设于距顺向道岔警冲标5 m或对向道岔尖轨尖端轨缝处,出站应答器组设于距出站信号机65 m处,到发线两端分别设置一个60 m长分割区段;(3)到发线增设分割区段有利于降低侧面冲突风险,提高绝缘破损防护效果,提高高铁列车运行安全性;(4)高速铁路出站信号机设置位置与运行动车组的城际铁路、客货共线铁路保持一致,实现技术标准的简统化;(5)本研究对高速铁路设计具有借鉴意义和指导作用。     

我国高速铁路到发线合理长度研究

到发线长度是高速铁路车站的关键技术指标,直接关系到工程投资和行车效率。分析我国高速铁路到发线有效长设置现状以及到发线有效长的确定依据。根据我国列控系统近年来的变化,综合考虑安全和效率,建立到发线有效长计算模型,计算得出当前技术条件下到发线有效长可压缩至540 m,给出到发线相关技术设备的布置建议,并对立折和重联摘解等作业场景下方案的可行性进行验证。     

某高速铁路缺陷桥墩桩基稳定性分析

介绍某高速铁路大桥桥墩在架梁期间出现的异常沉降及其发展过程,阐述堆载预压处理方案,并从累计沉降量和相邻墩高差较差两个方面对该桥墩桩基进行稳定性分析,得出堆载预压处理后的桩基稳定性能够满足无砟轨道铺设条件和轨道平顺性要求的结论,并通过各种不同工况条件下的长期观测数据,佐证了结论的正确性和堆载预压措施的有效性。     

船桥碰撞过程中桥墩塑性防撞装置性能研究

随着交通运输的发展,船桥碰撞事件时有发生。现有规范中撞击力计算公式通常只考虑船舶质量和速度,对刚度考虑不足。本文利用有限元软件ANSYS LS-DYNA进行仿真模拟,以不同的钢板厚度反映刚度变化,分析船舶结构和防撞装置刚度变化对撞击力以及碰撞过程的影响。研究结果表明:碰撞过程中船舶的动能主要被防撞装置和船舶结构通过塑性变形吸收,防撞装置相对刚度越小,其吸收的碰撞能越大;最大撞击力主要受船舶结构和防撞装置二者刚度较小者的影响,船舶结构刚度相对较小时,最大撞击力随船舶结构刚度的增加而增加;防撞装置的刚度较小时,最大撞击力随着防撞装置刚度的增加而增加;在进行桥梁防撞设计和验算时,除要考虑船舶刚度的影响外,还应根据通航水域的实际情况,确定防撞装置钢板厚度的合理范围。     

高速铁路先张法轨道板预应力传递长度研究

预应力传递长度是先张法预应力轨道板结构设计的关键参数。基于直径10mm螺旋肋钢丝与混凝土黏结-滑移本构关系,运用有限元软件ANSYS,分析预应力钢筋端部不设置和设置锚固板时先张预应力轨道板的混凝土压应变、预应力钢筋轴力和滑移区长度,研究预应力钢筋端部设置锚固板对减小预应力传递长度的作用机理。结果表明:锚固板承担了大部分预应力钢筋的张拉力,从而有效减小预应力钢筋和混凝土间的滑移区长度和滑移量,使得轨道板的预应力传递长度也显著减小。在直径为10mm的螺旋肋钢丝端部不设锚固板和分别设置直径为20和40 mm的锚固板,进行轨道板试件传递长度试验,得到的预应力传递长度分别为425,225和225mm,可见设置锚固板后可减小预应力传递长度47.06%;当锚固板的直径达到一定值后,其对轨道板试件预应力传递长度的影响较小;随时间的增加,无锚固板的轨道板试件预应力传递长度呈增大趋势,而设置锚固板的轨道板试件预应力传递长度则相对稳定。     

超大型深基坑对高速铁路桥墩稳定性影响分析

随着近邻高速铁路沿线房地产的开发,建筑基坑施工有可能影响到高速铁路桥梁、路基的稳定性,为了减小基坑开挖产生的不利影响,确保高速铁路行车安全,通过大型有限元软件计算以及现场位移、水位等实时检测手段进行稳定性分析,同时,研究了深基坑开挖及抽水过程对高速铁路桥梁桩基变形的影响规律及范围。结果显示,基坑自身的稳定性及其降水后的水位位置,对高速铁路桥梁桥墩的水平位移有着重要影响,且这种影响关系是复杂的,影响范围较大,因此,不能仅以基坑与高速铁路的距离是否在20m以上作为安全标准,而应根据基坑深度、大小以及需要降水的程度,结合其与高速铁路距离、地层土质力学参数等因素,综合评价其对高速铁路的影响。     

高速铁路桥墩偏移成因分析及防治对策

一在建高速铁路简支桥梁上轨道观测数据显示,连续5座桥墩均发生横向偏移,最大偏移量已达22 mm。本文结合桥梁地质资料,分析了相邻隧道弃渣对桥址岩堆体的影响及岩堆体的蠕动滑移对桥墩基础的破坏作用,提出了针对性的处理措施,保证了桥梁结构的安全。研究结果可为以后的设计和施工提供技术参考。     

高速铁路路桥过渡段变形限值与合理长度研究

运用车辆－轨道－路基大系统相互作用的动务学理论，对高速列车通过路桥过渡段的动力学性能进行分析。结果表明，路桥间轨道基础刚度的变化对行车的安全和舒适性影响甚微，由路桥结构的不均匀沉降引起的轨面弯折变形对行车的影响则非常剧烈。在此基础上，对过渡段的变形限值与过渡长度的确定方法提出建议。     

高速铁路路桥过渡段变形限值与合理长度研究

运用车辆-轨道-路基大系统相互作用的动力学理论,对高速列车通过路桥过渡段的动力学性能进行分析.结果表明,路桥间轨道基础刚度的变化对行车的安全和舒适性影响甚微,由路桥结构的不均匀沉降引起的轨面弯折变形对行车的影响则非常剧烈.在此基础上,对过渡段的变形限值与过渡段长度的确定方法提出建议.     

京杭大运河新开挖航道对高速铁路桥墩的影响

结合京杭大运河新开挖航道下穿高速铁路工程实例,采用有限元软件Plaxis 3D模拟分析航道围护结构施工、航道开挖、航道结构浇筑、航道通航等各阶段对高速铁路桥墩安全的影响,得出10种施工工况对桥墩的影响程度。研究结果表明:围护桩施工导致桥墩沉降,承台顶土体开挖导致桥墩上浮,但均在容许范围内;基坑开挖对桥墩顺桥向位移影响大,应采取措施增大其顺桥向刚度;应减少河床铺砌混凝土用量,河道通航后应保持水位稳定。     

某高速铁路桥墩沉浮成因分析及处理措施探讨

某在建高速铁路桥梁沉降观测数据表明,桥梁墩台出现异常下沉和上浮。本文结合桥址地质资料,采用数值分析法对桩基在不同地下水位变化工况下的沉降特性进行了分析,研究了地下水位变化对桩基沉浮的影响机理,剖析了异常沉浮的成因,并提出了相应的工程处理措施。