基于美国规范的预应力混凝土梁桥设计

基于美国公路桥梁设计规范(AASHTO-LRFD 2007SI),采用专业有限元软件MIDAS,从横向分布系数的计算、活载的采用、使用极限状态的检算、强度极限状态的计算、疲劳极限状态的检算等方面,对某桥跨为19.26 m的公路预应力混凝土梁的设计进行介绍。同时,从混凝土强度和弹性模量、设计活载、横向分布系数的计算等方面列出了美国规范与中国规范的不同。     

预应力混凝土轨道梁张拉施工中的变形和应力

介绍预应力混凝土轨道梁材料配合比和力学性能;轨道梁的张拉控制应力和钢绞线伸长值,实测伸长值与理论伸长值的相对误差都在规范允许范围内;用有限元仿真模型计算了张拉过程中梁体产生的竖向反拱值和梁体应力值,结果表明有限元模型计算结果与采用规范设计公式计算结果吻合良好。     

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。     

GFRP筋混凝土T型梁正截面抗弯承载力研究

为研究GFRP筋T型截面梁的承载力和设计方法,以现有GFRP筋矩形截面梁、钢筋混凝土T型截面梁的理论为参照,推导GFRP筋混凝土T型截面梁承载力的计算公式。与钢筋混凝土梁的计算方法不同,GFRP筋混凝土梁是以平衡配筋率作为判断破坏模式及进行后续计算的关键。应用该公式,通过若干组计算,对3种不同截面情况下,GFRP筋混凝土T型梁与钢筋混凝土T型梁的承载力,进行交叉对比。上述计算公式表明,由于GFRP筋弹性模量较低,因此平衡配筋率较小,用于钢筋混凝土梁的截面,通常并不符合GFRP筋处于平衡破坏配筋范围的要求,以致无法满足承载力。这一点与计算结果是一致的,从侧面验证了该公式的正确性。     

极限状态法和容许应力法用于重载铁路钢筋混凝土梁受力性能评价的对比

为了探究一座足尺重载铁路钢筋混凝土T梁的抗弯承载力,并与Q/CR 9300—2018《铁路桥涵设计规范（极限状态法）》和TBJ 2—1985《铁路桥涵设计规范》规定的设计承载能力进行对比,进而对极限状态法和容许应力法设计理论进行对比分析,选取一片采用容许应力法设计的12 m跨度钢筋混凝土足尺T梁（专桥（88）1024）作为研究对象,首先基于两种设计方法进行正截面抗弯承载力计算,继而根据静力加载破坏试验中钢筋应力、T梁的变形和裂缝发展状况以及最终破坏状态,得到T梁实际承载能力并与理论分析结果进行对比。结果表明：破坏试验得到的实际承载能力是极限状态法计算的1.59倍,说明按容许应力法设计的钢筋混凝土T梁抗弯承载力有较大的安全储备;极限状态法的钢筋应力容许值略低于容许应力法的容许值,实际钢筋应力比理论计算值低9%,约为极限状态法容许值的95.8%,能满足极限状态法的要求;挠度的试验值比两种理论计算的挠度低约8%,满足挠度的容许值要求;裂缝宽度的试验值均比理论计算值大21%,但仍满足裂缝宽度的容许值要求。该梁经过多年运营,其抗弯承载力、应力、挠度和裂缝宽度仍可满足铁路桥涵设计规范极限状态法的要...     

预应力高强混凝土连续梁的变形及承载能力研究

首先，以PPR为变量，设计了四片两跨预应力高强混凝土变高度T形截面连续梁，完成了四片梁的静载试验，成功地记录了试验梁从初始荷载至弯曲破坏的荷截－变形曲线。其次，在试验的耻，提出了用刚度折减的方法计算预应力高强混凝土连续梁开裂后的变形，计算值与试验值相比，能得到较为满意的结果。最后，以试验梁的承载能力的研究内容，采用塑性分析，线弹性分析，改进的弹性分析（考虑弯矩重分布）以及非线性有限元分析方法计算试验梁的破坏荷载，并与试验结果相比较，探讨合理的安全储备系统，同时建议现行铁路桥涵规范在设计高强混凝土连续梁时，考虑弯矩重分布影响。     

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。     

钢纤维混凝土梁抗剪承载力计算方法研究

为了准确计算钢筋钢纤维混凝土梁斜截面抗剪承载能力,设计3组(共9根)不同钢纤维掺量的混凝土梁试验方案。通过对比分析试验结果、我国规范和欧洲规范设计理论,得到以下结论:2种规范进行构件抗剪承载力计算时侧重点有所不同,对于本次试验中的钢筋钢纤维混凝土梁,2种规范设计值相差不大,设计误差值均在-20%左右,具有充足的安全保证。根据本次试验结果分析,我国规范的设计误差主要是因为钢纤维增强系数取值偏小导致的,建议针对钢丝切断异形钢纤维的影响系数βv进行更为广泛深入的试验研究。     

承轨结构设计采用铁路规范与建筑规范的比较

研究目的:本文以贵阳北站的承轨层为对象,分别根据概率极限法和容许应力法,从典型软件计算结果比较、预应力梁的预应力度控制、预应力梁裂缝控制等方面,对两种规范的计算结果进行比较分析,对桥建合一站房中承轨层结构的合理设计方法进行探讨.研究结论:(1)两种设计规范并没有本质上的冲突,对预应力承轨梁按两种规范进行预应力度的适度控制,就能实现框架承轨结构的合理设计;(2)框架承轨梁裂缝控制应按桥梁规范进行计算.     

全预应力混凝土梁的长期变形计算

关于全预应力混凝土梁长期变形的设计计算问题,现行TB10002.3—99《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》中尚无明确条款。对此,基于大型商用软件SOFISTIK的计算结果,重点研究了预应力度、混凝土强度等级以及综合配筋指标等设计参数对全预应力混凝土梁长期变形的影响,指出按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(2002送审稿)》和现行GB50010-2002《混凝土结构设计规范》的计算结果偏于不安全。提出了全预应力混凝土梁的长期变形增长系数需按混凝土龄期分时段取值的设计建议。     

桥上双块式无砟轨道智能化建模与计算软件设计

为解决桥梁地段无砟轨道结构设计中有限元建模与计算工作量大、计算模型及结果形式无统一标准、对设计人员专业技能要求较高等问题,开发了桥上双块式无砟轨道智能化建模与计算软件。该软件采用模块化设计,提供集成化人机交互操作界面,能够自动完成有限元建模和计算,生成标准化计算结果;具备数据智能校验功能,可自动完成设计参数检查和计算结果验证。对比测试表明,该软件有限元建模与计算结果准确,数据处理流程连贯,使用操作简单高效,已成功应用于多个高速铁路工程项目的无砟轨道设计,大幅提高了工作效率,降低工程项目设计人力成本。     

电缆隧道圆形竖井结构设计方法研究

基于各行业规范中没有明确提及圆形竖井设计方法的现状,在进行相关规范解读分析的基础上,对比分析竖井侧压力、国内外规范中提到的圆形水平径向荷载的计算方法,并采用3种结构计算方法对实例进行分析论证,得出合理的结论。结果表明:竖井侧压力采用朗肯土压力计算公式;圆形水平径向荷载引入折减系数,该值为25%;荷载结构法采用主动荷载+被动荷载模式,推荐采用二维荷载结构法设计为主,三维荷载结构法及三维连续介质有限元法设计为辅的设计方法。     

京张高铁应急抢修简支钢-混结合梁设计应用

我国高铁常用跨度梁使用量巨大,但既有的铁路抢修钢梁行车限制速度低,已无法适应高速铁路运行的需要。京张高铁官厅水库特大桥32 m简支钢-混结合梁以打造京张智慧高铁为契机,采用高铁应急抢修梁方案,同时通过设置梁侧牛腿和横向限位装置,达到了协调主、引桥横向变形的目的。针对应急抢修简支钢-混结合梁的结构构造、节段组装、主要计算结果、结合梁安装等内容进行详尽介绍,并对其技术特点进行总结。该桥的建成为高铁应急抢修梁的设计与应用积累了一定的经验,并为今后进一步深化高铁应急抢修梁的研究、开展高铁应急抢修梁相关标准设计工作奠定了基础。     

中俄高速铁路路基主要技术标准对比研究

为厘清中俄高速铁路路基主要技术标准的异同,增进对俄罗斯技术标准的了解,更好地服务中国高铁"走出去"战略,结合中俄两国高速铁路路基设计施工相关规范,从计算荷载、路基结构、路基填料及压实标准、变形要求4个方面进行对比分析,得出以下研究结论:(1)莫喀高铁在设计时速、行车条件等方面相比我国高铁情况复杂,两国标准下的路基面计算荷载、边坡设计参数等存在差异;(2)中俄两国高速铁路路基结构形式基本类同,基床底层厚度中国标准比俄罗斯标准大0.5 m;(3)两国标准在技术体系上总体相近,但在部分技术指标上存在差异,俄罗斯在制订技术标准的过程中对我国技术标准有所借鉴;(4)中俄两国路基填料采用不同的标准,有较大差异,在应用中值得注意。     

推荐曲线半径纳入铁路线路设计系列标准的意义及其建议值

设计中采用推荐曲线半径,不仅具有提高线路平面设计质量和列车运行品质的优点,还具有优化列车运营条件、减少养护维修工作量的作用。论述了铁路线路专业设计规范纳入推荐曲线半径标准的意义,并通过分析计算,提出了推荐曲线半径的标准建议值,得出将推荐曲线半径纳入铁路线路设计规范,可进一步体现技术标准的科学合理性和技术经济性,提高规范的指导性和可操作性,达到线路平面技术经济的优化配置的结论。     

面向控制决策的系统设计在列车自动监控系统中的应用

结合面向控制决策的系统设计原理,给出了城市轨道交通列车自动监控(ATS)系统的概念和总体框架,并按照其原理完成了系统的功能实现。ATS采用了分布式的多层计算方式来提供ATS的框架结构,既减少了数据在网络上的传输频率,也减轻了中心ATS服务器的负担,平衡了中心与本地ATS服务器的压力,增强了系统实时处理数据的能力,有效地避免大量系统数据传输,为提高系统的安全性提供了良好的解决方案。     

厦门环岛路钟宅湾大桥设计与施工关键技术

厦门环岛路钟宅湾大桥是环岛路跨越钟宅湾的特大桥。主桥采用钢箱拱中承式提篮拱桥,主梁采用栓焊结合的钢-混凝土组合梁,主桥主墩采用分离式承台,钻孔灌注桩基础,钢箱梁、拱座、拱肋、横撑、立柱均采用S355N(材料号1.0545)钢材,水平系杆采用填充式环氧钢绞线,钢结构采用喷铝和聚氨脂面漆相结合的涂装体系,钢结构吊装采用满堂支架方法配合大型浮吊吊装。大桥的施工监控工作包括理论计算、监测和调整三部分内容。用桥梁空间和平面两套计算程序进行计算分析与对比,与设计计算所确定的理论成桥状态和典型的施工状态进行相互校对,并在施工过程中不断对后续施工控制指标进行动态调整。2004年6月24—30日,桥梁在通车前进行了成桥动静载试验,试验结果表明,钟宅湾大桥结构几何线性、内力状态、强度、刚度及动力性能均满足设计要求,具有设计期望的可靠度。成桥线型精度大大高于有关规范要求。     

城际铁路跨度160 m简支钢桁梁设计及技术创新

设计时速200 km城际铁路采用160 m下承式简支钢桁梁上跨贵广、南广及广茂铁路,对主桥总体布置、主桁构造、桥面系及下部结构进行介绍,利用Midas/Civil建立空间有限元模型,对该简支钢桁梁结构进行静力分析、动力特性计算以及施工方案设计,各项计算结果均满足规范要求。     

高速列车车体强度计算方法对比分析

分析国内外高速列车车体强度规范中的计算方法,以国内某型高速列车车体强度计算为例,分别采用日本、欧洲以及我国的高速列车车体强度设计规范中的计算方法,对车体强度进行计算和对比分析,并提出了一套关于车体强度评定的工程方法,为车体结构设计和强度分析提供了可靠的理论依据。结果表明:3种规范下计算得到的车体满足强度要求;欧洲设计规范考虑的载荷较为全面,我国的车体强度计算方法计算出的安全系数较大,更为保守。     

城际铁路线路平面设计参数合理取值探讨

针对我国《城际铁路设计规范》正在编制、城际铁路建设暂无设计规范的现状,根据客运专线有关设计规范的计算原理,结合城际铁路特点,以安全适用、技术先进、经济合理为原则,对城际铁路线路平面曲线半径及缓和曲线、夹直线和圆曲线的长度进行研究,并提出相应建议值。