高速铁路常用跨度简支箱梁优化设计和高强度预应力体系应用研究

从箱梁结构尺寸、预应力布置、预应体系强度等方面对32 m跨度简支箱梁的优化设计进行对比分析,优化箱梁的梁高可根据动力检算要求取3.0 m或2.8 m.开展了高速铁路简支箱梁跨度序列化设计研究,通过动力分析确定了24～32 m序列化梁的合理梁高为3.0 m,32～40 m序列化梁的合理梁高为3.2 m,提出了可满足非标准...     

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。     

BIM技术在高速铁路32m简支箱梁钢筋优化设计中的应用

我国高速铁路桥梁以32 m预应力混凝土简支梁桥为主，在32 m简支箱梁结构优化设计的基础上，为提高设计精度、优化钢筋布置、节省钢材用量、降低施工难度，将BIM技术应用到32 m简支箱梁的钢筋优化设计中。基于BIM技术在铁路工程领域的应用研究，采用Bentley平台软件对优化后的32 m简支箱梁进行BIM建模，主要结论如下：(1)实现了精细化简支箱梁BIM模型，外部结构包含参数化箱梁主体、梁体孔道、吊梁混凝土块等细部结构，内部结构包含全部梁体钢筋、预应力体系和多种预埋件等结构，以三维可视化的方式将各结构之间的空间位置关系表达清楚；(2)采用软件的冲突校核功能进行钢筋碰撞检查，重点针对梁端处、梁截面变化段及预应力管道周围的钢筋进行优化设计，共节省钢筋用量1 281.59 kg,约占整孔箱梁钢筋用量的2.5%;(3)对箱梁的内部结构进行BIM模型还原与钢筋深化设计，提前解决施工难题，现场指导钢筋大样的制作、梁体钢筋的试拼与绑扎，显著减少施工过程中的钢筋安装问题，可为铁路简支箱梁的BIM技术应用提供参考。     

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。     

400 km/h高速铁路两种简支梁桥竖向基频限值对比研究

随着莫斯科—喀山400 km/h高速铁路设计的逐步推进,国内已有的高速铁路设计规范对于简支梁桥基频限值的相关条文已不能满足设计需求。为避免列车通过桥梁时出现过大振动甚至产生共振,以莫喀高速铁路两种33. 1 m简支梁桥形式(混凝土简支箱梁桥、钢-混结合简支梁桥)为背景,通过车桥耦合振动分析,对简支梁桥的竖向挠度和基频限值进行研究。结果表明:列车活载类型对桥梁竖向基频限值有一定影响,这与车辆的车长和轴重等参数有关;对于跨度L=33. 1 m混凝土简支箱梁桥,中国高速列车对应的竖向基频限值为100/L,俄罗斯设计列车对应的竖向基频限值为140/L; 33. 1 m钢-混结合简支梁比33. 1 m混凝土简支箱梁桥的竖向基频限值更高。本研究成果可为400 km/h高速铁路简支梁桥设计提供参考。     

高速铁路调跨简支箱梁足尺破坏试验与数值模拟研究

为研究高速铁路2 300 MPa新型预应力体系32.6 m调跨简支箱梁的承载能力，采用足尺破坏试验方法，对新型调跨简支箱梁施加2.55倍设计弯矩对应的荷载，测试并分析箱梁破坏全过程的整体变形、局部应变、裂缝发展状况；对该新型调跨简支箱梁破坏过程进行数值模拟，提出考虑钢筋三维增强效应的混凝土本构模型，建立足尺度三维非线性有限元模型，解决钢筋混凝土损伤模拟时间成本高、收敛难度大的问题。研究结果表明：该新型调跨简支箱梁在2.55倍设计弯矩作用下未出现严重破坏现象，箱梁依旧具有较高的安全裕度，证明该高速铁路新型箱梁结构体系的合理性与推广使用的可行性。     

客运专线简支箱梁施工技术经济比选及施工组织设计

简支箱梁施工是客运专线与高速铁路建设的关键性控制工程，此文结合我国在建客运专线实际情况，对简支箱梁施工技术进行总结，并对箱梁施工技术进行经济比选，为桥梁施工组织设计提供借鉴。此文还对客运专线简支箱梁施工组织设计中制梁场设置方案、架梁进度及保证工期的措施等问题进行了阐述，可为客运专线及高速铁路施工组织设计提供经验。     

高速铁路900t级常用跨度桥梁建造技术

研究目的:通过总结高速铁路900 t级常用跨度桥梁设计特点及施工要点,介绍高速铁路900 t双线铁路简支箱梁研究结论:针对我国国情,铁道部组织在高速铁路桥梁设计、施工技术和关键技术装备等方面开展了大量的科技攻关工作.由此,高速铁路桥梁在设计理念、施工工艺、运架技术等方面,都取得了巨大的成就.高速铁路桥梁采用以32 m跨度为主的双线整体箱梁,形成了我国独特的铁路常用跨度的900 t级简支箱梁建造模式,并大力推进了预制箱梁、运架设备成套技术的发展.     

高速铁路标准梁式桥技术创新与发展

我国高速铁路桥梁约占线路总长55%,主要以预应力混凝土简支箱梁和现浇预应力混凝土连续箱梁为主,其中标准跨度简支梁占全部桥梁长度的90%以上。经过多年的技术创新和积累,我国已经构建了标准梁式桥成套技术体系。回顾了我国铁路预应力混凝土梁的发展历程,对高速铁路桥梁技术参数体系、刚度和变形控制设计技术、制运架建造技术等进行总结和思考。基于高速铁路标准梁式桥应用经验的积累和信息化、智能化铁路建设需求,分析了未来的发展方向,提出既有标准梁优化及应用智能建造、运维技术的建议。     

郑州黄河特大桥40m铁路简支箱梁预制架设关键技术

郑济铁路郑州黄河特大桥首次采用40 m简支箱梁预制架设,并基于40 m箱梁的结构特点,运用BIM技术辅助梁场建设、创新装配式预制模具,推动箱梁的绿色建造。本文以该项目为依托,阐述40 m铁路简支箱梁预制架设关键技术,通过对钢筋数控加工、钢绞线穿束台车、自动张拉和孔道压浆系统、静载试验自控系统、管理信息平台等智能化工装和信息系统的开发应用,提升了箱梁预制效率和质量;通过正位提梁工法和运架远程监控技术,攻克了复杂工况下“四线双层”公铁两用桥梁的箱梁架设难题,成功推进了高速铁路40 m简支箱梁的工程化应用,推动了我国高速铁路桥梁建造技术的发展。     

我国高速铁路桥梁技术的发展与实践

我国高速铁路的快速发展推动了高速铁路桥梁技术的飞速提升。本文从常用跨度简支箱梁建设、大跨度混凝土桥徐变控制及极限跨度、混凝土梁拱组合结构、大跨度桥无砟轨道技术、大跨度钢桥及拱桥技术、斜拉桥及悬索桥在铁路中的运用等方面对我国高速铁路桥梁技术的发展进行分析总结,回顾了我国高速铁路桥梁的发展历程和建设成就,探讨了我国高速铁路桥梁新技术,提出了开展新材料、新设备研究等中国特色高速铁路桥梁建设的发展方向和途径。     

城际铁路无砟轨道简支T梁设计研究

随着我国城市圈建设步伐的加快,城际铁路的建设日益加快,国家铁路局于2015年颁布了城际铁路设计规范,其标准简支梁设计研究也正开展。在此背景下,基于更好体现城际铁路建设经济性要求、充分利用T梁造价低与施工便捷等优点的目的,在借鉴珠三角、武汉城市圈城际等项目实践经验的基础上,研究时速200 km无砟轨道简支T梁的构造,并通过采用杆系有限元分析方法建立相应计算模型,对其强度、刚度进行验算,同时采用实体有限元模型进行验证。分析结果表明,无砟轨道简支T梁可以满足强度、刚度等相关规范要求,且能有效降低工程造价,可在城际铁路建设中推广。     

DCY900t运梁车穿越城际铁路隧道改造研究

为满足城际铁路隧道运梁需要,对既有DCY900t运梁车进行改造。通过分析城际铁路隧道断面和运梁车运梁工况,采用减小运梁车轮胎直径、调整整机结构,箱梁翼缘每端截除900 mm等措施,使运梁车顺利通过隧道运梁,保证大吨位箱梁的安全架设,节省设备投资。     

双线铁路箱梁施工阶段跨中截面应力的有限元分析

在双线高速铁路建设中，广泛采用整体箱型梁结构形式。本文采用弹性力学有限元方法。建立了8节点六面体等参数单元的三维应力分析有限元模型。结合双线铁路预应力混凝土简支箱梁的施工，利用SAP90通用结构有限元分析程序，建立了整体箱梁三维实体单元模型，通过梁单元施加预应力荷载效应。箱梁采用后张法施工工艺，分别以预应力初张拉阶段、预应力终张拉完成、二期恒载作用为分析荷载工况，计算了箱梁跨中截面应力，给出在施工过程中箱梁跨中截面的应力随预应力张拉的变化及分布情况。通过有限元分析结果与铁路桥涵设计规范的比较得出，该箱梁结构设计合理，施工方案可行。本文所采用的分析方法和结论对于双线铁路箱粱的设计与施工有一定的借鉴意义。     

京张高铁标准梁BIM技术应用研究

为了能使BIM技术更好地融入铁路桥梁行业,从正向设计的角度出发,对京张高铁标准预应力混凝土简支箱梁的设计流程进行研究,并通过C#语言的二次开发实现了以下功能:(1)开发了一套针对简支箱梁的数据结构,能快速生成或修改预应力标准箱梁的精细化BIM模型;(2)基于BIM模型与数据结构,可自动生成有限元计算模型,也可将计算结果反馈到BIM模型中,跳过了设计人员自行建模计算的过程;(3)根据最终的BIM模型与计算结果,可直接以标准格式输出设计图纸、工程数量等,大幅度提高了绘图效率,减少了人工误差。该研究成果可为BIM技术在铁路桥梁中的正向设计、BIM技术与标准化设计的结合、BIM技术对工程设计的优化起到指导作用。     

高速铁路跨度132m再分式简支钢桁梁设计研究

西成高铁上跨西宝高铁及福银高速公路,与西宝高铁夹角仅14.2°,建桥条件复杂,经方案比选后采用1-132 m再分式简支钢桁梁。本桥是西成高铁重难点控制性桥梁工程,是国内首座高速铁路铺设无砟轨道的最大跨度简支钢桁梁桥。对本桥的关键技术问题进行研究,详细介绍本桥的主桁结构形式、杆件尺寸、联结系、桥面系、主桁计算模型及其计算注意事项、主桁及桥面系计算结果、动力分析结果、预拱度的设置、施工方案等。研究结果表明:再分式钢桁梁有效提高结构刚度;采用的正交异性板结构设计参数合理可靠;通过采取梁端设置过渡梁的措施,满足无砟轨道高速行车的要求;桥梁的强度、刚度、疲劳及动力性能等均满足高速铁路规范的要求。     

栈桥式平移法换架高速铁路简支箱梁技术研究

随着我国高速铁路桥梁的快速发展,各种灾害对其造成破坏的可能性增高。为了能够有效应对未来高速铁路桥梁灾后的快速保障需求,重点研究将来高速铁路桥梁遭受灾害损毁破坏后,在通过抢修钢梁保证临时限速通车的情况下,采用栈桥式平移法实现新制混凝土箱梁和临时抢修钢梁换装施工的技术方案。主要研究内容包括:总体技术方案、施工场地布置方案、施工设备的设计方案和换架梁施工工艺等,并总结该项技术的关键技术要点和方案的适应性。通过研究说明,栈桥式平移法是一种安全可靠、成本低廉、快速有效的换架梁施工技术,有助于推动我国高速铁路桥梁灾后应急保障技术的发展,并为同行提供有价值的参考。     

客运专线32m简支箱梁预应力管道摩阻试验分析

通过对驻马店特大桥(客运专线)31.5 m双线铁路预应力混凝土简支箱梁实梁上进行预应力束的管道摩阻试验,测试管道摩阻系数μ和偏差系数k,并与相关规范值进行比较和分析。试验结果可为施工过程中预施应力的调节提供依据,保证后续箱梁预施应力的准确。     

客运专线四线简支梁设计分析

整孔简支箱梁因其具有受力简单,整体刚度大,外形美观,施工工艺简单,后期养护工作小,在我国高速铁路建设中得到广泛采用。铁路工程建设通用参考图中,有砟轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁分为单箱双室、组合箱梁、单箱单室3种截面形式。对于多线桥,尤其是四线桥,在线间距能拉开的情况下,优先采用单线+双线+单线或者双线+双线的分离式组合截面,但对于线间距无法拉开时,国内对这种整体式箱形截面研究较少,以某线为研究背景,四线梁型采用单箱五室截面,桥墩采用三柱式花瓶墩,对四线简支梁进行优化设计,使其能更广泛地应用于四线铁路桥设计中,为四线梁的标准化设计提供参考。