铁路混凝土工程钢筋机械连接疲劳性能试验研究

基于"等强度连接"设计原则,采用常用3种直径的钢筋,结合螺纹接触力学计算与加工难易程度,选定疲劳性能试验研究的连接件规格,并进行疲劳性能试验研究,得出如下结论:(1)除Φ32mm、P=3.0mm镦粗直螺纹连接接头的结果不满足100MPa应力幅、200万次疲劳循环试验外,其余连接件均能满足要求,且滚轧直螺纹连接组件的S-N曲线最为平缓,疲劳性能最好,挤压型连接形式次之,镦粗直螺纹连接形式效果最差;(2)从螺距上比较,2.5mm螺距的连接形式得出S-N曲线最为平缓,疲劳性能较好,2.0mm、3.0mm基本相当;(3)当采用所有的试验样本进行S-N曲线回归分析后,曲线的斜率为-0.20662,与欧洲规范规定斜率-0.2误差3.31%,连接件设计合理,工艺可靠;(4)疲劳断口多发生在连接件之外钢筋母材的第一圈螺纹处,与滚压、镦粗和挤压对钢筋母材的影响规律一致。实际应用时,可参考归一化分析的S-N曲线,选定合理的疲劳强度及疲劳寿命,确保结构的疲劳性能满足使用要求。     

钢筋等强度滚轧直螺纹连接的质量控制

通过在井口嘉陵江特大桥上对钢筋等强度滚轧直螺纹连接的监理检查实践 ,总结出钢筋等强度滚轧直螺纹连接质量控制的方法、要点和注意事项。     

桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道宽接缝开裂对纵连钢筋受力特性的影响

CRTSⅡ型板式无砟轨道结构作为一种纵连板式轨道结构,通常采用6根精轧螺纹钢筋实现轨道板的纵向连接;但因外部荷载作用易造成宽接缝新老混凝土连接处发生开裂,轨道板内部纵连钢筋应力重新分布,有可能会威胁到钢筋的正常工作。基于有限单元法,运用单元生死技术,建立不同宽接缝开裂状态(完全开裂或未开裂)下含预应力钢筋的桥上CRTSⅡ型板式轨道结构计算模型,研究不同外部荷载作用对纵连钢筋受力性能的影响。结果表明:宽接缝开裂会导致宽接缝位置处钢筋应力的突变;整体温降对钢筋应力的影响最大,降温幅值过大甚至会导致钢筋屈服破坏;正温度梯度对钢筋应力影响较大,会导致宽接缝开裂处钢筋应力的大幅降低;而负温度梯度和列车荷载作用下,宽接缝处钢筋应力变化均不明显。     

路基不均匀沉降值对板式轨道动力响应的影响

基于系统动力学和有限元理论,建立荷载-板式轨道力学分析模型,模拟了路基余弦不均匀沉降对板式轨道结构动力响应的影响,分析了不同路基沉降量对轨道板和混凝土底座的动应力和动位移的差异影响。结果表明:在速度为300 km/h的移动荷载下,路基沉降量从0 mm增加到30 mm,混凝土构件的纵向应力、垂向应力、动位移呈先陡后缓的增长趋势,拐点为20 mm沉降量;处于沉降槽起始部位的1号轨道板上表面和位于沉降槽中心的3号混凝土底座下表面受沉降量影响最大,为易发生破坏部位。     

磁浮线路轨道梁连接件的螺纹联接疲劳性能分析

对磁浮线路轨道梁连接件与热轧带肋钢筋间的螺纹联接疲劳性能进行了理论分析.当螺纹联接试验应力为10～100 MPa时,经300万次疲劳循环后未发生破坏,再做拉伸破坏试验时断口呈塑性.结果说明螺纹联接的疲劳性能能满足要求.     

双块式无砟轨道裂纹对结构受力特征的影响分析

建立了含初始裂纹的CRTSⅠ型双块式无砟轨道空间有限元实体模型,对无砟轨道的受力特性进行研究,为无砟轨道的优化设计及其养护维修提供一定的理论基础。综合考虑列车荷载和温度应力的共同作用,求出了裂纹张开量和道床板纵向钢筋应力,并分析了裂纹深度和道床板配筋率对裂纹张开量和道床板纵向钢筋应力的影响。得出结论:(1)在列车荷载和整体温降共同作用下,无砟轨道道床板裂纹深度对裂纹张开量和裂纹处道床板下层纵向钢筋应力的影响不明显;(2)在满足最小配筋率的前提下,道床板配筋率对无砟轨道道床板裂纹张开量没有影响;在列车荷载和整体温降共同作用下,道床板配筋率对裂纹处道床板下层纵向钢筋应力的影响也不明显。     

跨座式单轨交通25m直线PC轨道梁静力抗弯试验

针对重庆轻轨2号线二期工程和3号线,特进行新型跨度为25 m直线PC轨道梁1:1模型静力抗弯试验研究.给出了该试验梁的荷载布置、荷载设计和静载试验结果,如挠度试验结果、应力试验结果和结构校验系数,得出了25 m直线PC轨道梁静载试验结论.试验结果表明,该新型PC轨道梁可以应用到实际工程中去.     

钢筋复合连接技术在地下工程中的应用

钢筋机械连接技术（包括钢筋冷挤压套筒连接、锥螺纹连接和等强度直螺纹连接）日趋成熟，并已有了一套行业标准和规范，这一技术在地面工程中，在操作空间足够大的工程中得到广泛应用，而在操作空间特别狭窄的地下工程的特殊条件下如何用好这一技术需要探索研究。文章就这项技术在地下工程困难条件下的应用实践加以总结，可望在类似情况下推广使用。     

路基上双块式无砟轨道道床板空间力学特性研究

研究不同荷载作用下,高速铁路路基上双块式无砟轨道道床板空间力学特性。钢轨及道床板中钢筋用梁单元模拟,道床板、双块式轨枕、支承层以实体单元模拟,钢轨与道床板、道床板混凝土与钢筋、支承层与路基之间的连接用弹簧单元模拟,建立了可考虑混凝土开裂的路基上双块式无砟轨道三维有限元力学模型,分析了自重荷载、列车垂向荷载、不沉匀沉降荷载、温度梯度荷载作用下道床板的空间力学特性。结果表明:温度梯度荷载对混凝土纵、横向拉应力的影响最为显著;在列车荷载、不均匀沉降及温度梯度荷载作用下,钢筋纵向拉应力均超过了20 MPa;不同荷载作用下,支承层厚度、支承层弹性模量、道床板厚度等参数变化对混凝土和钢筋力学特性的影响不同;混凝土和钢筋纵向拉应力随着道床板裂缝间距的增加而增大。     

CRTSⅡ型板式轨道假缝开裂对轨道受力的影响分析

为分析CRTSⅡ型板式无砟轨道假缝开裂对轨道受力性能的影响,以桥上Ⅱ型板式无砟轨道为例建立模型,应用有限元法,计算分析不同数量和不同深度的假缝裂缝在不同荷载作用下对Ⅱ型板式轨道受力性能的影响。结果表明,对比列车荷载和温度梯度的影响,正温度梯度作用下,假缝开裂对轨道结构的受力影响最大,裂缝深度小于200 mm时,裂缝处混凝土会发生局部受压破坏;裂缝深度达到200 mm时,开裂会导致底座板和砂浆层的连带破坏;随着开裂数量的增加,砂浆层和底座板的应力峰值减小。不同荷载作用下,假缝开裂都会导致裂缝处纵连钢筋应力的突变,但不会导致纵连钢筋的屈服破坏。     

轨道车辆用国产化不锈钢材料焊接工艺性研究

利用轨道车辆不锈钢车体制造中最常用的3种焊接工艺方法对厚2mm的进口和国产不锈钢板EN1.4318+2B进行了焊接工艺性比对试验,研究了国产不诱钢材料的焊接工艺性.结果表明:国产不锈钢板焊接性良好,与进口不锈钠板一样可获得符合相关标准要求的焊接接头.     

时速200km城际铁路双线圆端形空心墩受力性能分析

结合时速200 km城际铁路双线圆端形空心墩设计实例,阐述铁路空心墩在非温差工况和温差荷载工况作用下的受力分析思路,总结出空心墩的受力特点和配筋原则。结论为:非温差工况作用下,墩身应力水平较低,仅需配置构造钢筋,按混凝土构件对墩身进行检算;温差工况作用下,部分墩身截面应力已超出混凝土的容许应力,需按计算配置钢筋,按钢筋混凝土构件对墩身进行检算;实体和空心交界处存在明显固端干扰效应,需局部加强钢筋布置。     

减振板式无砟轨道减振性能试验研究

为减轻列车对广深港高速铁路狮子洋水下隧道基础的影响,须采取减振措施,因此开展动车组最高时速310 km CRTSⅠ型减振板式无砟轨道的减振性能试验研究。试验结果表明:设置减振垫层后砂浆层受力变大;轨道板与底座间垂向位移随减振垫层刚度增大而减小,轨道板与底座间横向位移较小,轨道板横向稳定性较好;减振垫层刚度0.04和0.06 N/mm^2地段,隧道边墙处插入损失最大值为20dB,轨道板至底座传递损失最大值为35.3 dB,底座和仰拱的振动加速度级较小,高频成分的振动抑制效果较好,但减振垫层刚度为0.04 N/mm^2时轨道板振动加速度级有所增大。综合考虑,减振垫层刚度以0.06 N/mm^2为宜。     

附加张力装置对注浆式榫槽接头力学性能的影响研究

为研究注浆式榫槽接头附加张力装置的作用特性,在论述接头附加张力装置构造的基础上,基于接头试验结果分析加力棒位于不同受力性质区域的特性,明确附加张力装置的作用是延缓破坏和增加接头延性;然后,以长春装配式地铁车站结构为例,对其所采用的各种类型接头的附加张力装置进行实际作用分析;最后,基于注浆式榫槽接头算法针对不同附加张力装置的设置从预紧力大小和加力棒位置两方面对接头承载性能影响进行研究。结果表明：对于设置附加张力装置的接头,建议将加力棒设置在受拉侧,轴力较小时,适当增大加力棒预紧力值可以提高接头后期承载能力;较大预紧力值对接头承载非线性段起到明显作用,但对线性段影响甚微。对于附加张力装置在受拉侧接头,当预紧力足够大时,接头构造允许范围内将加力棒设置在距中心轴一定距离处能够发挥加力棒对接头后期承载的提升作用;对于附加张力装置在受压侧接头,应避免较大加力棒预紧力并尽量设置在距离中心轴较近位置。     

加载频率对高强钢筋疲劳试验的影响研究

铁路工程常用的HRB335级钢筋作为落后产能产品已明令淘汰。为贯彻落实国家产业政策,保证铁路建设项目顺利实施,开展铁路工程应用高强钢筋试验研究,为标准制修订提供技术支撑。由于铁路工程应用高强钢筋相关试验样本量大、加载次数高,若采用常规疲劳试验机,试验周期将变得无法承受。因此,试验研究加载频率更高的高频试验机应用到试验中,系统进行高强钢筋母材及连接接头的疲劳性能试验。研究表明:分别采用高、低频疲劳试验机的高强钢筋母材和连接接头的对比疲劳试验结果无明显差异,高频疲劳试验机可用于高强钢筋母材和连接接头的疲劳试验,大幅提高了疲劳试验效率。     

接触网刚性悬挂施工工艺

接触网刚性悬挂广泛应用于城市地铁及电气化铁路隧道中，具有载流量大、安全可靠及维修工作量小等特点。笔者根据焦柳铁路石怀线刚性悬挂施工经验，按施工测量、隧道内打孔灌注、支持装置安装调试、汇流排安装、汇流排接触导线架设及膨胀接头安装等6个方面，详细介绍刚性悬挂的施工工艺。     

铁路新型钢混组合独塔部分斜拉桥设计研究

以在建的银川机场黄河特大桥主桥为工程依托,结合国内外钢混组合结构的研究现状,推出一种新型大跨钢-混凝土组合独塔部分斜拉桥结构。根据钢-混凝土组合独塔部分斜拉桥的特点,采用空间杆系与实体有限元分析方法,对结构的构造细节及受力特征进行分析,以确定本结构应用于高速铁路的可行性。采用有限元仿真分析与概念设计相结合,对钢-混凝土组合独塔部分斜拉桥的结构体系、承载形式、钢混结合形式、截面构造、拉索锚固等一系列技术重难点进行研究。研究结果表明:新型钢混组合独塔部分斜拉桥,可应用于高速铁路;结构受力合理,可充分发挥材料特性以减小结构自重;结构整体刚度好,可满足高速铁路行车要求;施工安全可控,可降低施工干扰;结构造型优美,经济性能佳;桥型新颖,技术先进创新性突出。     

米轨混凝土轨枕与钢枕道床阻力研究

为明确米轨混凝土轨枕和钢枕道床阻力,建立了实尺米轨铁路有砟轨道试验平台,采用原位测试法测试单根轨枕的道床阻力,并拟合得出道床纵向、横向阻力-位移关系函数.结果表明:位移为2 mm时,米轨混凝土轨枕和钢枕道床的纵向阻力设计值分别为9.67、8.31 kN,道床横向阻力设计值分别为5.27、4.98 kN,米轨混凝土轨枕、...     

悬挑钢梁吊装工艺的力学分析与评价

以宁波南站钢结构站房为背景,从钢材的力学性能角度分析采用分段吊装法和整体吊装法进行大跨度超重悬挑钢结构吊装时结构的根部和支撑杆受力情况,采用大型有限元软件对2种施工方法进行模拟,将把2种施工方法得出的真实数据与有限元软件计算出的预测数值进行分析比较。研究结果表明：在进行大跨度超重结构吊装时,在卸载完成时整体吊装法比分段吊装法在根部最大应力大出较多,且比有限元软件的模拟值略大。整体吊装法施工过程中撑杆最大应力比分段吊装法的撑杆最大应力小。在采用整体吊装时有必要对悬挑结构的根部进行加固,采用分段吊装时有必要对支撑杆件进行加固。     

三门峡黄河公铁两用大桥总体设计及创新

三门峡黄河公铁两用大桥为蒙西至华中地区铁路煤运通道跨越黄河的控制性工程,通行双线重载铁路、双线Ⅰ级铁路及6车道高速公路,全长5 663. 754 m,其中公铁合建段长1 762. 733 m。主桥采用(84+9×108+84) m连续钢桁结合梁,钢桁梁为3片主桁结构,中边桁中心距13. 6 m,每片主桁均采用无竖杆的三角形桁架,桁高15 m,节间长12 m。下层铁路桥面采用正交异性整体钢桥面板;上层公路桥面采用混凝土板与主桁结合的组合结构。钢梁材质采用Q370qE。设计活载合计473. 2 k N/m。桥墩采用圆端形门式空心墩,基础采用钻孔桩基础。主桥采用双曲面减隔震支座及合理的构造处理有效提高了结构抗震性能。钢桁梁采用顶推法施工,公路桥面板采用预制架设法施工。