时速350 km高速铁路40 m跨度预应力混凝土简支箱梁徐变上拱控制设计研究

高速铁路跨度40 m简支箱梁由残余徐变上拱控制结构设计。在全预应力体系范围内研究了采用降低跨中底缘压应力、提高预应力合力中心高度、缩短底板预应力束长度、增加梁高、提高混凝土强度等级、推迟二期恒载上桥时间、细化二期恒载分级等7种方法降低梁体残余徐变上拱的效果及适用性。受施工条件、技术经济性等因素限制,建议不采用前5种控制方法,而采用推迟二期恒载上桥时间和细化二期恒载分级的方法来控制40 m跨度简支箱梁残余徐变拱度。     

纵连板式无砟轨道-PC简支箱梁协同工作分析

研究目的:为研究箱梁发生徐变上拱时底座板与箱梁顶面接触面间发生应力重分布对箱梁徐变上拱的影响,本文在ANSYS有限元平台上建立纵连板式无砟轨道-32 m PC简支箱梁体系的协同工作分析模型,分析混凝土收缩徐变及预应力筋松弛引起的箱梁长期变形及其对滑动层与CA砂浆应力的影响。研究结论:(1)梁-轨体系下箱梁的跨中徐变上拱小于将无砟轨道体系等二期恒载换算成均布荷载施加在单独箱梁结构上的徐变上拱,持荷1 500 d时前者徐变上拱为后者的72. 2%;(2)箱梁徐变上拱使底座板与箱梁之间产生应力重分布,导致梁端附近一段区域的底座板与箱梁之间压应力降低甚至局部出现脱空现象,该区域压应力往跨中方向转移;(3)箱梁徐变上拱亦使底座板及轨道板间发生应力重分布,在梁端附近一段区域的CA砂浆出现拉应力,但底座板与轨道板间尚未脱空;(4)本研究成果揭示了纵连板式无砟轨道-箱梁结构体系的协同工作机理、箱梁长期变形规律及其对层间应力重分布影响,可为深入研究箱梁-轨道体系协同工作提供参考。     

津滨轻轨预应力混凝土连续梁设计

津滨轻轨以 3 2 5m预应力混凝土连续梁为主 ,设计中对截面形式进行了优选。由于无碴轨道控制徐变上拱度的要求 ,采用部分预应力体系 ,设计了能够满足长桥连续施工的A型、B型和AB型 3种梁型     

考虑混凝土徐变效应的城市轨道交通标准简支梁桥铺轨时机研究

为保证城市轨道交通轨道平顺性和后期行车安全,文章运用Midas软件建立简支梁桥-无砟轨道/二期恒载加载周期徐变模型,结合对简支梁张拉后不同铺轨时间监测的简支梁徐变情况,对简支梁铺轨后徐变上拱值进行研究。结果表明：预应力张拉15天后进行轨道铺设与预应力张拉60天后进行轨道铺设相比,跨中徐变上拱值在铺轨后差6mm,在180天时（初期运营）差3.2mm,在1年及10年时徐变上拱值分别相差2.9mm、3.0mm,且15天铺轨后期徐变上拱值小于5mm,满足相关规范要求。相关研究可为其他类似工程中标准简支梁最佳铺轨时机和施工流程的确定提供参考和借鉴。     

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。     

客运专线32m整孔简支箱梁预应力管道摩阻试验研究

我国新建铁路中大量采用预应力混凝土简支箱梁结构。在预应力梁施工过程中,是否能够准确施加预应力,将直接影响到梁体的抗裂性能和后期徐变上拱的控制。因此,施工时应严格控制预应力管道的定位和成孔工艺。介绍预应力管道摩阻的试验原理和方法,分析客运专线32m简支箱梁的管道摩阻测试结果,结论可为铁路简支箱梁预应力管道的施工控制提供参考。     

沪杭客专32m箱梁徐变试验相似模型设计方法研究

相似关系设计是模型试验的关键环节。以沪杭客专32 m跨度的简支箱梁为原型,探讨了适合于徐变试验的模型的设计方法,建立了模型和原型的相似关系,设计了简单相似模型梁结构,推导出模型梁与原型梁的弹性上拱和徐变上拱的相似关系。通过对比分析原型梁的弹性上拱推算值、徐变上拱推算值与实测值,验证了相似模型的合理性。     

32m高速铁路简支梁桥铺轨后残余徐变上拱限值研究

运用Midas软件分别建立简支梁桥-CRTSⅡ型板式无砟轨道空间耦合静力学模型和车-线-桥耦合动力学模型,进行32m高速铁路简支梁桥铺轨后残余徐变上拱限值研究。结果表明:桥梁残余徐变变形是影响32m波长周期性高低不平顺的主要因素;随着桥梁残余徐变幅值增加,长钢轨的附加不平顺呈线性增大,桥梁残余变形幅值为10mm时,钢轨的上拱变形量可达9.8mm;行车速度为380km·h^-1、桥梁残余徐变上拱幅值由3mm增加至10mm时,车体的垂向加速度峰值由0.275m·s^-2增加至1.159m·s^-2,旅客乘坐舒适度指标由1.549逐渐增加至3.105;当桥梁残余徐变幅值为8.0mm,在280~380km·h-1车速范围内,旅客乘坐舒适度指标达到3.108,桥梁梁端振动加速度达到5.217m·s^-2,已超出规范限值,因此建议高速铁路32m简支梁桥铺轨后其残余徐变上拱限值按7.0mm控制,为避免残余徐变限值的改变对桥梁设计方案产生显著影响,可通过适当延后铺轨时间保证桥梁残余徐变变形满足限值要求。     

秦沈客运专线预应力混凝土双线整孔简支箱梁制造工艺

秦沈客运专线列车运行速度达200 km*h-1,为保证列车安全运行及旅客乘坐舒适,对桥上轨道的平顺性要求很高,桥梁不仅应有足够的强度、刚度以及小的后期徐变变形,同时还应具有良好的耐久性,并要求实现快速施工,因此大量使用了预应力混凝土简支箱梁,并主要采用现场预制、架桥机架设的施工方法.预应力混凝土简支箱梁在我国铁路建设中大规模采用尚属首次,没有工业化制造的成熟经验.本文通过跨度24 m预应力混凝土双线整孔简支箱梁模板设计、混凝土配合比试验、混凝土灌注和振捣工艺、水化热温度、张拉工艺和各项摩阻、预施应力效果、顶梁和移梁、梁体弹性上拱及缩短量、徐变上拱等一系列实用性试验和后期静载试验、长期上拱测试的验证,为秦沈客运专线预应力混凝土简支箱梁制造质量提供了保证,也为我国铁路大规模采用预应力混凝土简支箱梁提供了较为成熟的经验.     

高速铁路常用跨度简支箱梁优化研究

以设计速度350km.h-1、跨度32m的预应力混凝土箱梁为例,在分析梁体基频、刚度和变形的设计值与实测值差异成因的基础上,进行高速铁路常用跨度简支箱梁优化研究。结果表明,对于铺设CRTSⅡ型板式无砟轨道的32m预应力混凝土双线整孔箱梁,实测梁体的自振频率约为设计值的1.4倍,其竖向刚度为设计值的1.7倍,混凝土弹性模量提高、二期恒载降低及桥梁与无砟轨道相互作用分别使梁体基频提高约4.9%～19.9%,4.8%～10.5%和3.6～5.7%;混凝土弹性模量提高、支座摩阻及桥梁与无砟轨道相互作用分别使梁体刚度提高10.1%～43.7%,5.9%～17.7%和7.4%～11.8%。鉴于梁体频率实测值比设计值高出较多,建议设计时梁体频率可取规范限值的0.9;梁体刚度虽可以进一步降低,但应严格控制预应力混凝土梁体的残余徐变变形,确保长期变形不大于现有箱梁的设计值。鉴于跨度32m以上简支梁桥的车桥动力响应显著降低,建议对更大跨度简支梁开展研究。     

秦沈线月牙河特大桥轨道周期性高低不平顺分析

结合月牙河特大桥动力分析和轨道不平顺分析,以及量测所得到的数据,表明桥上线路周期性高低不平顺并非动荷载下桥梁挠度变形造成的,也不是由车桥共振引起的,从所得到的数据分析来看,不平顺值的增长速度随时间的增加而逐渐减小,符合徐变上拱的发展规律。目前桥上线路高低不平顺值尚未达Ⅰ级超限,对行车安全没有造成影响。建议在客运专线建设中,进一步控制长大连续等跨简支梁的徐变上拱,尤其应控制二期恒载轨道铺设后的徐变上拱,并加强桥上线路高低不平顺的检测。桥上线路在达到高低不平顺Ⅰ级超限前,就及时进行大型养路机械捣固或调整扣件作业。由于在桥梁上产生相同的多个波连续作用,应对有关车辆在该特殊高低不平顺作用下的动力学性能进行校核。     

立白特大桥连续梁不同二期恒载作用下的结构分析

哈大铁路客运专线立白特大桥采用悬臂灌注施工,主跨为40m＋5×64m＋40m预应力混凝土连续梁。由于无砟轨道结构重量不同,该桥初步设计阶段按照二期恒载为184kN／m设计,施工图设计阶段按照二期恒载为115kN／m及渡线荷载设计。阐述立白特大桥连续梁不同二期恒载作用下的平面静力分析,构造及钢柬布置,对其他桥梁设计有一定借鉴意义。     

考虑徐变效应的高速铁路预应力箱梁上拱变形时变可靠度研究

借助《JTG 3362—2018公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的徐变系数模型,建立考虑徐变效应的预应力混凝土(PSC)箱梁跨中截面上拱变形功能函数。利用此功能函数,发展基于三阶矩法的箱梁上拱变形时变可靠度分析方法。与蒙特卡洛模拟方法的对比研究表明:在保证计算精度的前提下,本文的可靠度方法提高了计算效率。时变可靠度分析结果同时表明:预应力张拉结束后PSC箱梁跨中上拱变形可靠度水平较低,二期恒载加载后上拱变形可靠度趋于稳定;建议通过适当降低预应力偏心距以减小截面上下缘应力差等方法来提高考虑徐变效应的上拱变形可靠度,以更好地满足高速列车长期安全、平稳、舒适运行等要求。     

高烈度区高速铁路大跨度梁拱组合桥设计

徐宿淮盐铁路徐洪河特大桥采用(100+200+100) m梁-拱组合结构桥式方案,以小角度、低净空跨越通航河道。主梁为预应力混凝土连续箱梁,拱肋设计为哑铃形钢管混凝土截面,吊杆采用平行钢丝束并锚于箱梁外侧。为解决大跨度连续梁-拱桥徐变上拱大的技术难点,通过适当加大梁体竖向刚度、优化预应力钢束布置、选择合理的混凝土加载龄期等一系列措施,将主梁最大徐变变形控制在20 mm以内。另外,桥址区地震动峰值加速度为0.34g,采用双曲面摩擦摆支座进行减隔震设计,以延长结构周期,达到有效削弱地震力作用的目的。     

高速铁路大跨度低高度预应力混凝土连续梁设计研究

为降低铁路大跨度预应力混凝土连续梁高度,扩大其适用范围,提出主跨100 m低高度连续梁合理跨度配比及构造尺寸,计算结果均满足规范要求。通过与常用高速铁路主跨100 m连续梁对比分析,系统研究了跨度配合比、构造参数等对结构的影响,总结出大跨度低高度连续梁的优缺点及构造建议值。研究结果表明：(1)低高度连续梁在同等跨度下混凝土用量更省,每延米混凝土用量降低约20%,较传统连续梁更经济;(2)低高度连续梁由于梁高降低,主梁刚度略有降低,但工后徐变上拱值降低明显,减幅约60%;(3)对于主跨100 m低高度连续梁,建议配跨长度在70～80 m之间,且不宜小于60 m;(4)主跨100 m低高度连续梁墩顶梁高不宜小于6 m,建议取值范围6.0～6.5 m,跨中梁高不宜小于3.0 m,建议取值范围3.0～3.5 m。     

兰渝铁路临江铺大桥预应力连续梁设计

临江铺大桥主梁采用预应力混凝土连续箱梁结构,按三向预应力结构设计,箱梁纵向采用全预应力理论。通过论述横隔板设计、纵向钢束布置和箱梁预拱度设置,纵向分析计算、变形验算和横向计算,提出临江铺大桥（40＋56＋40）m预应力混凝土连续梁设计与施工重点和主梁采用悬臂浇筑法施工．     

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...     

客运专线铁路40m预应力混凝土简支箱梁设计

本设计源于京津城际轨道交通新建工程的永定新河特大桥40m简支箱梁,二期恒载按照158kN/m进行计算。双线、直曲线,列车设计时速按照350km/h设计。介绍该梁的设计分析。     

铁路预应力混凝土桥梁收缩徐变控制技术探索

通过铁路预应力混凝土桥梁设计实例,总结桥上铺设无碴轨道对桥梁变形控制的要求,并针对预应力混凝土梁徐变上拱的控制方法,从设计、结构形式、施工等方面进行深入探讨。     

高速铁路大跨度空腹式连续刚构设计

银西高铁漠谷河2号特大桥桥高114 m,为适应桥高并结合地形起伏要求,主桥采用(120+210+120)m预应力混凝土空腹式连续刚构桥,主梁为拱形V撑与箱梁截面的新型组合结构形式,该结构为铁路预应力混凝土桥梁跨度之最。采用Midas软件对主桥进行结构计算,模拟悬臂浇筑法施工,辅助以临时扣锁和支架,使V撑上下弦可以同时施工。计算结果表明,该结构增加了结构的跨越能力,减少了跨中收缩徐变上拱值,在施工及运营阶段的刚度、强度均满足规范要求,具有良好的动力特性。该结构采用柱板式空心墩与主梁固结,线性优美,工程经济,结果可为铁路大跨高墩桥梁设计和施工提供参考。