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。     

大轴重运输条件下小跨度板梁静动力适应性研究

大轴重运输条件下,重载铁路小跨度梁病害损伤频繁出现,致使其承载能力和使用性能逐渐降低,安全与稳定问题日益凸显。为研究常见类型小跨度板梁在大轴重运输条件下的静动力特性,以某重载铁路12.0 m跨度低高度整体式预应力板梁(简称整体梁)和并置式普通钢筋混凝土板梁(简称并置梁)为对象,基于现场试验和数值模拟方法,开展静力性能试验、动力性能试验、承载能力分析和提速、提轴条件下动力适应性分析,探索小跨度低高度板梁在大轴重运输条件下的差异性和适用性。研究结果表明：设计静活载作用下,小跨度并置梁和整体梁均处于弹性工作状态,2种类型板梁荷载-挠度、荷载-应变等关系曲线均呈线性变化,且应变和挠度实测数据均小于理论计算值;相同静力荷载作用下,实测整体梁跨中挠度、应变等关键参数均小于并置梁,整体梁具有更大的刚度和承载能力。正常运营列车和提速、提高轴重列车作用下,整体梁横向和竖向频率分别为27.26 Hz和11.21 Hz,其自振频率较并置梁有大幅提高;同时,相同动力荷载作用下,整体梁跨中横向振幅、横向加速度、竖向振幅、竖向加速度和动力系数较并置梁均有明显降低,整体梁具有更大的横向刚度和整体稳定性,满足35.0...     

铁路32m跨度RPC简支T梁预制工艺探讨

RPC(Reactive Powder Concrete)是继高强、高性能混凝土之后,在20世纪90年代中期开发出的超高强度、高耐久性、高韧性和体积稳定性良好的水泥基复合材料,可以从材料上解决低高度桥梁的应用问题,能解决既有建筑物对新建铁路制约的难题,同时,在保证桥下净空的前提下降低线路高程,能大量减少桥梁两侧的工程数量,降低工程造价。由于原材料组分的变化,使得混凝土原材料质量控制、配合比试配,以及RPC拌和、浇筑、养护等,都与普通混凝土有很大差异,专用掺和料为袋装且比重小,高强度钢纤维比重大,造成搅拌站上料困难等难点。通过3次模拟试验和19孔实体梁的工程实例,对首次采用的铁路32 m跨度RPC简支T梁进行了试验研究,介绍大跨度RPC简支T梁的配合比选配及拌和、浇筑、养护等预制工艺,总结RPC大跨度预制T梁的制造工艺要点。     

某在役重载铁路32 m预应力混凝土T梁后装声屏障适应性分析

随着我国货运铁路重载扩能运输的发展,大轴重、长编组引起的噪声污染日趋严重,后装声屏障已成为减小噪声污染的主要措施之一,但通过扩能改造提升的在役重载铁路桥梁原设计时并未考虑后装声屏障对桥梁结构的影响。为研究在重载铁路桥梁上后装声屏障的适应性,以在役铁路桥梁主梁型32 m简支T梁(专桥-2059A)为研究对象,采用数值模拟与结合现场实测桥梁现状分析的方法,基于不同荷载组合作用,开展T梁加装声屏障后主梁、声屏障与桥梁连接的位置及道砟槽板适应性分析,并对T梁翼缘板及声屏障结构的潜在薄弱位置进行破坏分析。研究结果表明：T梁加装声屏障后,主梁纵向强度受梁体L/8～L/4处抗剪控制,其中梁体L/8处抗剪安全系数为1.70,小于规范要求值1.80;声屏障与桥梁连接位置安全储备不足,其中,在最不利荷载组合作用下,挡砟墙钢筋应力超过容许值1.25倍、裂缝宽度超过容许值0.54 mm;道砟槽板在最不利荷载组合作用下,其钢筋应力安全储备剩余23.2%、裂缝宽度比规范容许值小0.07 mm。综合考虑3种分析,该类型T梁不宜后装声屏障;在最不利情况下,T梁及声屏障结构破坏顺序依次为预埋化学锚栓处、挡砟墙处、声屏障...     

津滨轻轨跨度50m简支钢-混凝土结合梁静动载试验

简要说明了津滨轻轨50m简支钢-混凝土结合梁静动载试验内容、试验荷载与加载方法，重点给出了静功载试验结果。试验结果表明津滨轻轨简支钢混凝土结合梁施工质量、静动力性能良好。     

重载铁路预应力混凝土T梁斜裂缝成因分析与试验研究

随着我国既有铁路重载扩能运输改造进程的持续推进,不断提高的列车轴重使得既有铁路桥梁的荷载效应也随之提高,许多预应力混凝土T梁的梁端出现了斜向开裂现象,必然会降低T梁的整体刚度和耐久性.选取典型32 m预应力混凝土病害T梁作为研究对象,首先通过运营性能测试分析斜裂缝对T梁动力性能的影响程度,进而分析不同列车荷载、混凝土强...     

浩吉铁路常用跨度简支梁设计及优化

浩吉铁路是一条新建双线电气化重载铁路,线路全长1814.33 km,其中常用跨度简支梁1.79万单线孔,数量巨大,因此简支梁的结构设计对全线的工期和造价均有较明显的影响.介绍浩吉铁路后张法简支T梁的设计和一些优化措施,结构设计满足重载铁路要求,人行道首次采用了工字形钢横梁和混凝土U形槽及RPC盖板组成的组合结构,对电缆...     

时速160km城际铁路简支T梁设计研究

简支T梁在客货共线铁路中广泛应用,将其应用于城际铁路桥梁中需要其满足城际铁路在环境、外观、空间上的要求。设计优化T梁的桥面布置和梁体结构,外侧支架采用钢-混凝土组合板结构,可安装声屏障。克服了常规T梁整体性不足的缺点,在经济上和施工灵活性上继续保持其一贯优势。其在城际铁路桥梁中有推广应用价值,并为其他铁路T梁设计提供借鉴。     

铁路常用跨度混凝土简支T梁横向加固方法的研究

以32m及以下既有铁路混凝土简支T梁为研究对象,通过收集资料、调查分析,结合以往提速加固设计经验,对影响双片式T梁横向刚度的主要因素、横隔板加固、增设水平板、加宽桥面板和增加梁中心距等方面进行理论计算分析,研究提高T梁横向刚度、减小横向振幅的合理布置形式,提出满足200km/h行车要求的加固方案,并在运营线路上进行实桥加固及试验,检验加固效果。     

第二松花江桥跨度30 m简支T梁横向加固试验研究

通过对哈大桥上行第二松花江桥跨度30 m预应力混凝土简支T梁原桥的4种加固方法的动力试验研究,分析了桥梁在旅客列车及货物列车通过时跨中横、竖向振动规律,并从试验结果出发,对桥梁的加固方法进行了总结和探讨,提出了对既有线此类跨度铁路简支T梁的加固建议。     

重载铁路混凝土梁常见病害分析及处理对策研究

以朔黄铁路近2000孔混凝土梁为研究对象,开展重载运输对既有铁路混凝土梁的影响分析、常见病害统计及原因分析,并提出相应的加固处理对策。结果表明:重载运输导致桥梁结构主梁、墩台基础、支座等结构横向、竖向和纵向受力大幅增加,活载储备量降低,振动和疲劳加剧,进而引起混凝土梁体开裂、挠度过大、横向振动加剧、梁端顶死等一系列病害大量出现并迅速扩展,轴重和运量的大幅提高是病害快速出现和发展的直接原因,通过采取体外预应力加固、辅助钢梁加固和裂缝灌封等措施,可以达到提高混凝土梁结构承载能力、抗裂性能和耐久性能的目的。     

重载铁路预应力混凝土梁桥设计及经济性分析

针对国内首条重载铁路山西中南部铁路通道工程的建设,结合系列简支T梁和连续梁的工程设计和经济性分析,得出重载预应力混凝土梁桥的合理设计,通过中活载与重载两种荷载模式下常用跨度简支T梁和系列连续梁的设计、研究,对比分析桥梁上部及下部结构的材料用量和延米造价,确定山西中南部铁路通道工程采用的混凝土梁桥线通图,主要结论如下:(1)预应力混凝土梁部设计在活载采用重载列车时,其材料用量提高值小于其承载能力提高值;(2)活载采用重载列车对下部结构的影响比值较小。     

重载铁路路基基床动应力分布特征研究

随着国家铁路运输客货分离政策的推进,重载铁路作为国际公认的先进货运技术逐步为我国铁路建设者认同并付诸实施。我国重载铁路路基设计规范尚不完善,基床结构对比国外先进重载铁路技术存在明显差异,结合国内车辆荷载通常处理方法,利用Ansys软件对重载铁路路基基床结构进行有限元模拟分析,对比实测动应力数据,研究重载基床动应力分布特征,对目前基床设计方法提出改进或优化建议,对山西中南部铁路路基运行轴重30t重载列车的适应性做出评价。     

30 t轴重60 kg/m钢轨18号重载道岔设计

随着国内客运专线的大规模建设,重载运输也必将得到普遍的推广使用。根据30 t大轴重的特殊要求,结合山西中南部重载铁路的使用条件,在大秦线经过大量现场调研,研究开发了专用的重载道岔产品,从道岔平面、结构设计、轨下基础及转换设备等各个方面,有针对性地进行研究,分别从尖轨尖端加厚、辙叉采用多种合金钢钢轨组合型式、护轨采用新型轨撑垫板结构、岔枕采用预埋铁座联结方式等方面进行设计创新。并在既有线上道试验,目前使用状况良好,根据测试结果反馈的问题,优化了道岔结构及材料性能指标,从而建立了国内重载道岔技术体系。     

液压整体模板在重载铁路T梁预制中的设计与应用

山西中南部铁路通道是我国第一条一次建成1 000km以上的大能力运煤铁路通道,也是第一条实际意义上的重载铁路,宁阳制梁场作为本条线路生产任务量最大的T梁预制场,存在较大的工期压力.经过分析重载铁路T梁生产工艺,梁场研发了液压式整体模板.通过液压式整体模板的设计及应用,最终保证了T梁的实体质量,大大提高了生产效率,为以后的T梁生产提供了宝贵的实践经验.     

加筋水泥土桩在既有重载铁路路基加固中的应用研究

由于路基病害及运能提高等因素,部分既有重载铁路路基强度已无法满足当下运营需求,需要进行加固处理。为了不影响既有重载铁路的正常运营,提出用水平旋喷加筋水泥土桩加固既有重载铁路路基的加固措施。结合朔黄线某路基现场试验段,介绍该加固措施的施工机具、施工工艺、操作参数、施工质量控制措施及施工安全注意事项。通过现场试验,证实了采用水平旋喷加筋水泥土桩加固既有重载铁路路基是可行的,施工期间线路正常运营,施工便捷,加固效果好。     

重载铁路非等跨简支梁桥上无缝线路纵向力研究

为研究重载铁路非等跨简支梁桥上无缝线路纵向力的分布规律,建立6-32 m+40 m+6-32 m(30 t轴重)重载铁路简支T梁与轨道相互作用有限元模型,与13-32 m简支梁桥相对比,研究温度、竖向活载、列车制动及地震作用下系统的受力和变形特征,探讨非等跨简支梁(40 m简支梁)对系统的影响规律。研究表明,各类荷载作用下,钢轨应力峰值多集中在各简支梁相接处及跨中位置;地震作用下,钢轨和墩底承受着极大的纵向力;非等跨简支梁桥对伸缩力和挠曲力影响较大,将使钢轨伸缩拉应力增大70%、钢轨挠曲应力增大50%、部分桥墩墩顶挠曲力增大50%;非等跨简支梁桥对制动力和地震力影响较小。     

重载铁路桥梁设计的几点思考

简要介绍重载铁路特点及煤运通道蒙华铁路三荆段自然环境、桥涵分布情况;结合煤运通道重载铁路桥梁设计,从活载标准的选择、桥式、桥型方案的确定、常用跨度简支梁的选型、特殊跨度桥梁设计、桥墩设计等方面阐述重载铁路桥梁设计思路。结合煤运通道城烟特大桥对高桥桥型选择进行综合分析,桥墩设计应结合合理刚度选择、施工、景观等因素综合确定。最后对煤运通道三荆段桥梁设计进行反思和总结。     

重载铁路翻浆冒泥病害调查与研究对策

结合重载铁路大秦线路基病害,对大秦铁路北同蒲线典型病害断面进行取样调查并进行物性试验分析。结果表明:大秦线翻浆冒泥病害主要为道床翻浆冒泥,并提出整治对策,为既有重载铁路路基翻浆冒泥病害的预防和整治措施提供参考。     

高速重载有砟轨道路基动变形特性的数值分析

运用ABAQUS有限元软件建立有砟轨道—路基系统三维动态有限元模型,分析高速和重载列车荷载作用下的路基空间动应力、路基面横纵向动变形和剪应变特性。基于现场条件,选择砟脚内30cm和砟脚处作为路肩横向和纵向的动变形分析参考点,研究动变形引起的路肩倾斜角度随列车速度、道砟厚度、表层厚度和表层模量变化的规律。结果表明,路肩横向和纵向倾斜角随车速增大而增大,随道砟厚度、基床表层厚度和表层模量的增大而减小,基床表层和底层的最大剪应变较为接近,最大剪应变与路肩最大倾角大致呈线性关系。