长联大跨连续钢桁梁悬臂拼装全过程仿真研究

针对郑济铁路郑州黄河特大桥主桥(112+6×168+112)m连续钢桁梁,介绍悬臂拼装法的施工步骤.为了确保长联大跨连续钢桁梁在施工过程中的安全性,在Midas Civil软件中建立相应的有限元模型,模拟钢桁梁悬臂架设施工过程,进行长联大跨连续钢桁梁悬臂拼装全过程仿真研究.最后对重点施工阶段进行划分,找出最不利情况,并...     

长联大跨连续钢桁梁架设方案及关键临时结构分析研究

郑州万滩黄河公铁大桥(112+6×168+112) m连续钢桁梁为长联大跨连续钢桁梁,为了保证其顺利架设,采用有限元分析法和施工监控这两种方法来研究临时墩的应力和变形。首先,在Midas Civil软件中建立连续钢桁梁和临时墩模型,分析各个临时墩在钢桁梁架设施工过程中的受力情况,并验算其应力和变形。然后,根据分析结果,制定和实施临时墩的监控方案。最后,分析施工监控结果,确保临时墩的安全。研究表明,临时墩中各个构件的最大应力均小于其容许应力,其中最大弯曲应力为123.85 MPa,小于容许应力140 MPa,最大轴应力为71.15 MPa,小于容许应力135 MPa;各分配梁的最大挠度均小于其容许挠度,其中最大挠度为5.00 mm,小于容许挠度l/400;同时,临时墩应力的实验值(最大值为77.59 MPa)始终小于其容许应力135 MPa。     

长联大跨公铁两用桥减隔震设计研究与应用

公铁两用桥通常位于跨越大江大河的咽喉位置,是重要的生命线工程。不同于斜拉桥和悬索桥等柔性结构本身具有长周期的特点,长联大跨公铁两用连续梁桥质量大、刚度大、抗震设防类别高、抗震设计困难,且超出了现行规范的适用范围。为研究这类结构的抗震设计方法及减震效果,以郑济铁路黄河公铁两用桥为项目背景,从概念设计的角度确定结构的抗震体系,研究长联大跨公铁两用连续钢桁梁桥的减隔震设计方法。通过减隔震设计和地震位移控制,安全评估地震作用下,中墩基础剪力反应减小40%以上,弯矩减小50%以上,支座地震位移约250 mm。实现了功能评估地震作用下保持正常使用状态,安全评估地震作用下保证生命安全、震后可恢复的性能目标。     

丰准线连续钢桁梁系杆拱桥的预拼装

本文以丰准线黄河特大桥为例，介绍了大跨度栓焊钢梁桁梁预拼的施工组织和施工流程。     

连续钢桁梁双向全悬拼工法

隧道工程局第一工程处承建的南昆铁路横口３＃大桥、八渡４＃大桥主跨均为２＊６４ｍ上承式连续钢２梁，借鉴预应力钢盘混凝悬臂灌筑的方法，采用双向对称全悬臂拼装架设，获得成功。该工法机械设备投入少，拼装工作量减少一半，增加一个工作面，施工周期短，社会、经济效益显著。     

高烈度震区大跨连续梁抗震性能研究

以高烈度震区渝昆高铁（60+100+60） m大跨连续梁为例,采用有限元软件非线性时程分析方法,研究分析设置摩擦摆支座+金属阻尼构件的减隔震措施对结构抗震性能的影响。通过对比分析常规体系与减隔震体系桥梁受力情况发现,采用减隔震措施后,不仅能够对结构进行有效的耗能,还可将上部传递的地震力合理的分配到各桥墩上,连续梁固定墩的内力可减小60%～80%,并且纵向最大地震位移199 mm,横向最大地震位移268 mm,满足摩擦摆支座地震位移300 mm限值标准,达到抗震设计性能要求。     

大跨度铁路连续钢桁梁桥预拱度设置研究

通过实际工程应用,对大跨度连续钢桁梁桥预拱度的设置方法进行研究。采用几何法建立上弦杆杆件调整值与下弦杆节点位移的影响矩阵,然后建立上弦杆调整值与预拱度的函数方程,通过求解多元约束条件方程组,得出合适的上弦杆调整值。几何法仅是杆件的几何关系,与受力无关,与预拼装过程一致,偏差小;并且建立影响矩阵方便,无需借助有限元计算;影响矩阵小,每跨可以单独计算,互不影响,提高收敛和计算速度;给出一种较为简单的预拱度设置方法,大大简化预拱度设置工作并经过工程验证是正确的。     

在役铁路钢桁梁预应力加固研究

铁路提速、轴重提高,在不中断交通的情况下,快速提高现有铁路桥梁的承载能力是目前亟待解决的问题。为推进预应力技术加固钢桁梁,以某在役铁路钢桁梁为依托工程,提出几种预应力加固方案,建立有限元模型,对比分析不同方案加固大跨度钢桁梁的效果。研究表明:单跨加固可以有效提高钢桁梁的承载能力但不能有效提高其刚度,而简支变连续加固对提高其承载能力和刚度效果均比较明显,在具备条件的情况下,是可优先选择的科学加固方案。     

64m下承式曲线钢桁梁设计

兖北特大桥是新乡至日照线菏泽至日照段增建二线铁路工程中的一个特大桥 ,该桥是国内在铁路桥梁建设中首次采用下承式曲线钢桁梁。本桥为个别设计 ,介绍该桥的设计和结构特点。     

大跨度钢桁梁柔性拱桥稳定性能研究

某跨径布置为(130+338+338+130)m的钢桁梁柔性拱双线铁路桥,其跨度和建设规模在同类桥梁中均属于最大,稳定性问题更为突出,设计难度高。研究在恒载和活载作用下的一类稳定性和二类稳定性。研究结论:(1)一类稳定过高地估计本桥的承载能力,不能作为承载能力的设计依据;(2)二类稳定非线性特征主要表现为材料非线性,几何非线性的影响可以忽略;(3)加载方式对稳定性分析有较大影响,隔跨布置活载时是最不利的受力状态,全桥满布活载时是最理想的受力状态;(4)具备足够的安全储备,结构设计合理。     

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。     

高速铁路四线大跨钢桁斜拉桥主桁研究

目前四线铁路钢桁梁多采用三主桁型式,采用双主桁的四线铁路桥跨度多在200 m左右。当四线铁路钢桁梁采用双主桁时能适应最小线间距要求,减小主桁横向总宽度,并降低主桥和引桥的工程规模及邻近隧站工程量,因此研究双主桁大跨度钢桁斜拉桥在工程上具有重要意义。结合某高速铁路四线大跨钢桁斜拉桥主桁横断面布置及桁梁主要构造尺寸,从结构受力、技术经济指标、不同桁宽所引起的引桥规模等方面研究三片桁与两片桁的主要差别,合理推断出四线高速铁路钢桁梁最小桁宽。同时从主桁腹杆承受较大面外弯矩及用钢量等方面比较四线主桁腹杆采用三角桁与N形桁的区别。最终确定主桁梁采用桁宽24.3 m的双主桁、腹杆为三角形桁式的钢桁架。研究结果表明:四线双主桁钢桁斜拉桥应用到500 m左右大跨度桥中在技术和经济上是可行的。     

城市大跨度钢桁拱桥抗震体系对比分析

以某城市大跨度钢桁拱桥为工程背景,以结构抗震体系及抗震性能评价为研究重点,建立了全桥空间有限元模型,采用时程反应分析方法对该桥进行了地震反应分析。结果表明:采用传统抗震体系,主拱拱脚横桥向地震反应控制主拱上部结构设计。采用传统抗震体系,在E2地震作用下桥跨下部结构保持轻微损伤很难,下部结构抗震设计困难,工程投资大幅增加。采用减隔震支座后,主拱控制截面的地震应力减震效果显著。同时该体系显著降低了V撑及桩基础的地震内力,明显降低了配筋率需求,显著提高了结构的抗震性能,工程投资节省显著。     

中俄同江黑龙江铁路特大桥108m钢桁梁检修通道设计

检修通道是钢桁梁桥的重要组成部分,对桥梁钢结构的日常运营维护和病害检查起着至关重要的作用。结合中俄同江黑龙江铁路特大桥108 m钢桁梁的检修通道设计,介绍该桥人行检修通道的平面布置设计、托架立面布置设计。设计中考虑俄罗斯方面主桁内外侧均设置检修通道的需求,提出主桁内外侧通道采用整体托架的设计理念,并将整体托架通过螺栓与下弦杆结合在一起,成功解决该桥人行检修通道的设置问题。     

京张高铁大跨度钢桁梁桥无砟轨道长轨精调技术

高速铁路大跨度钢桁梁桥通常铺设有砟轨道,以避免温度应力下钢梁形变对轨道平顺性的影响。京张高铁官厅水库特大桥为8孔跨度为110 m的钢桁梁桥,其上铺设无砟轨道,对轨道精调提出了新的要求。采用钢梁固定端CPⅢ点自由设站、现场实测梁中CPⅢ点三维坐标的方法来进行控制网复测,采用轨道惯性测量系统进行轨道快速测量,并对其作业模式、测量流程、精度控制、数据处理、平顺性及模拟调整量分析等进行研究。此外,还详细介绍了轨道精调的作业过程,对轨道相对测量、抗拔扣件处理、轨道几何状态的静态质量评价、动检TQI质量指数应用等进行了分析。轨道精调结果表明:该段钢桁梁桥无砟轨道相对测量TQI小于2,设计速度下动检车检测无二级分,达到了较好的效果。     

基于挠度的铁路双线简支钢桁梁桥杆件损伤程度识别研究

以梁桥节点最大位移改变率作为损伤程度伤识别指标,分别采用广义回归神经网络(GRNN)算法和ε-支持向量回归机(ε-SVR)算法,进行损伤程度识别研究。通过对一座铁路双线简支钢桁梁桥某杆件的损伤程度识别研究发现:(1)GRNN损伤程度识别模型具有一定的抗噪能力,不具有泛化性。(2)SVR损伤程度识别模型具有很强的抗噪能力和很好的泛化性。(3)以桥梁节点最大位移改变率作为损伤程度识别指标时,数据回归算法不能采用GRNN算法,应采用ε-SVR算法。     

对钢桁梁桥整体节点杆件与腹杆配合公差及相关标准的探讨

由于《铁路钢桥施工规范》等标准对钢桁梁桥整体节点杆件的安装验收缺少明确的标准规定,为了确保该类钢梁桥制造、安装工作的顺利进行,结合芜湖长江大桥及类似桥遇到的问题,兼顾复杂钢梁杆件制造公差的合理、匹配要求,提出了对相关规范的补充完善建议,可供规范修订时参考。     

大跨度钢桁梁桥静动力性能试验研究

以某铁路64m单线栓焊下承式钢桁梁桥为研究对象,采用数值模拟分析和现场试验相结合的方法,进行提速和扩能条件下的大桥静动力性能试验研究。结果表明:静载作用下,实测大桥杆件应力和跨中挠度均小于理论计算值,挠度、应力校验系数略大于规范通常值,挠度和应力相对残余均满足要求,上下游两片受力较为均匀;不同速度列车作用下桥梁运营性能指标基本满足规范要求,但实测数据均较大,且大于同类型双线钢桁梁桥,空重混编列车引起桥梁更大振动;桥梁基本满足承载能力和使用条件要求,结构处于良好的弹性工作状态,但桥跨结构整体刚度偏弱,安全储备较小,建议对桥梁整体刚度进行加强并对桥梁动力响应进行实时监测。