高速铁路连续刚构加劲钢桁组合结构桥梁设计研究

以银西高铁漠谷河2号特大桥(97+2×180+97)m连续刚构加桁组合结构为工程背景,计算不同桁长及桁高对主梁变形的影响,分析梁桁连接方式以及钢桁的加劲效果,提出控制主梁徐变变形的有效措施,解决大跨度连续刚构加劲钢桁组合机构桥梁设计中的关键问题,为该结构的发展提供借鉴和参考。     

银西高铁大跨连续刚构加劲钢桁组合结构设计

银西高铁漠谷河2号桥主桥采用(97+2×180+97)m连续刚构加桁组合结构,是目前国内同类型桥梁的最大跨度。对该桥的设计方法进行详细介绍,对主桥的方案选择及控制因素进行分析,对梁桁组合机构的加劲钢桁桁长及桁高的选择、连接节点的设计、徐变变形其他控制措施和梁桁温差引起的桥面竖向位移等设计难点进行了研究,为该结构在高速铁路桥梁中的应用奠定了基础。     

高速铁路大跨度连续钢桁拱桥施工控制关键技术

贵广南广铁路广州枢纽工程跨东平水道钢桁拱桥钢梁结构复杂,边中跨比小,施工中悬臂长度大,中跨采用吊索塔架辅助悬臂拼装构成斜拉体系,多点无应力状态合龙,对施工控制要求高。针对该桥悬臂拼装施工控制的关键技术提出解决方法:检算最大悬臂状态下结构抗倾覆稳定性;通过几何解析法快速获得边墩顶落梁量和中墩纵移梁量,通过模拟计算得出两层吊索分多阶段张拉每一步骤吊索张拉力,实现了精细化过程控制;通过对拱桁合龙口状态的敏感性计算分析获得了最优微调措施。     

连续刚构桥跨中下挠的影响因素分析

以高速公路连续刚构桥贺坪峡大桥和高速铁路连续刚构桥南庄特大桥为例,利用有限元计算分析软件Midas/Civil对两桥进行模拟计算分析,对混凝土收缩徐变及梁体箱梁上下缘应力差与两类刚构桥跨中下挠关系进行研究,得出收缩徐变及上下缘应力差对高速公路、高速铁路桥跨中长期下挠的影响规律。     

高速铁路大跨度中承式钢桁拱桥设计研究

以西十(西安一十堰)高速铁路汉江特大桥1x420m中承式钢桁拱为对象,通过建立有限元模型对中承式钢桁拱桥的桁式布置、拱轴线、内倾角、拱脚下弦杆结构、主梁结构形式等进行对比分析.结果表明:拱轴系数变化对主拱轴力的影响较小,对弯矩和偏心距的影响明显,最终选取二次抛物线作为拱轴线.拱肋内倾对结构横向稳定性影响较大,拱肋内倾角...     

高速铁路钢桁腹混凝土组合梁斜拉桥设计研究

以包银高铁乌海黄河桥为背景,采用调研与有限元分析相结合的方法,针对钢桁腹混凝土组合梁斜拉桥桥型,从控制因素、结构体系、主要参数、受力性能、施工方案等方面展开深入的研究。结果表明:该桥型能够满足桥址的控制条件要求;主桥结构构造及主要参数选择合理,结构具有良好的刚度和受力性能;采用钢桁腹降低了主梁自重,能够有效降低地震响应,从而降低下部结构的设计难度;施工时采用"钢结构杆件悬臂拼装+混凝土顶底板平台现浇联合施工法",充分发挥主梁钢结构的临时支撑作用,具有显著的经济性;桥体具有良好的通透性和景观效果。该桥型在高速铁路高烈度震区的大跨度桥梁中具有较广阔的应用前景。     

(108+2×185+115)m连续刚构收缩与徐变变形试验研究

研究目的:新建铁路广州至珠海(含中山至江门)城际快速轨道交通工程是我国第一条真正意义上的城际快速轨道交通工程,其中容桂水道主桥(108+2×185+115)m连续刚构为国内最大跨度的无砟轨道桥梁结构。由于无砟轨道桥梁结构对后期收缩徐变变形要求非常高,在自然环境下,影响桥梁徐变的因素很多,各个因素之间互相影响,机理复杂。探讨其变化规律极其重要。研究结论:通过实验研究得出适当地增大张拉预应力时的混凝土龄期和适当地增大控制二期恒载加载时间,可以有效地减少结构的后期徐变变形。当温度一定、湿度增加时,跨中上拱位移减小;当湿度一定、温度增加时,跨中上拱位移增加。     

连续刚构桥梁悬臂施工线形控制分析

研究目的:以理论计算与实桥分析为基础,研究连续刚构桥施工控制系统,分析影响悬臂施工线形的因素,用现场实测数据修正计算模型参数,更好的控制桥面的线形。研究方法:以现代施工控制理论为基础,结合涪江三桥施工特点,运用有限元分析软件建立施工控制模型,通过实测数据与理论计算结果保证桥梁线形施工的质量。研究结果:该桥合龙段全部自然合龙,合龙误差均在规范值2 cm的允许范围之内,且线形吻合度良好,成桥线形平顺。研究结论:施工监控中充分考虑各种因素影响,采用现场实测数据修正计算参数,达到理论计算模型与实桥相吻合,保证了桥梁施工的安全。另外,连续刚构桥的施工控制对主梁标高控制而言,应按"宁高勿低"的原则进行。     

高速铁路跨度250 m级连续刚构桥长波不平顺控制研究

连续刚构桥随着跨度增加,其收缩徐变、温度等引起的桥面变形随之增加,导致轨道长波不平顺加剧,进而可能对列车走行性产生不利影响。以一座试设计主跨250 m高速铁路连续刚构桥为研究对象,建立有限元模型,依据规范检算桥梁的强度和刚度,同时计算由于混凝土收缩徐变、温度效应等引起的桥面附加变形。采用“车-线-桥”动力仿真软件分析由于桥面附加变形导致的轨道长波不平顺对列车动力响应的影响。选用中点弦测法作为评价指标,通过相关性分析选出最优弦测长度,最后计算出最优弦长下连续刚构的桥面变形和等效不平顺限值。研究结果表明：横、竖向桥面附加变形均出现在桥梁的跨中截面;当附加变形增加到1.9倍,列车以速度350 km/h通过连续刚构时,车辆的竖向加速度首先达到限值1.3 m/s²;采用弦长为60 m的中点弦测法与车辆响应匹配性最好,适用于评价连续刚构的长波不平顺;连续刚构的桥面附加变形和等效不平顺60 m弦中点弦测值分别为7.2 mm和14.5 mm,对应限值建议分别为7 mm和14 mm。     

从短期试验结果预测新建预应力混凝土梁收缩和徐变的长期效应

基于计及钢筋配筋率、预应力钢筋松弛等影响的桥梁收缩、徐变长期效应计算式,提出了从梁体混凝土短期试验值推算相应素混凝土在该桥梁工作环境下收缩应变及徐变系数的方法;结合CEB FIPMC90收缩模型与徐变模型思想,得出计算桥梁素混凝土收缩应变及徐变系数的CEB FIPMC90修正公式。理论分析与试验结果比较表明,预测理论值给出了较好的精度。该预测方法,不需做材料的收缩、徐变试验,亦避免从标准环境下试验值推算桥梁工作环境下收缩、徐变可能产生的误差。     

高速铁路矮墩大跨连续刚构拱桥设计研究

商合杭高速铁路跨越亳州涡河、阜阳颍河等多处特殊工点,需要选择一种跨度较大,而墩高较矮的桥式,根据铁路桥梁既有的设计成果,对连续刚构、V形墩连续刚构及连续刚构拱桥3种方案分别进行研究,从适用、经济、受力性能、轨道长波不平顺等方面,对3种方案的轨道长短波不平顺性进行对比分析,最终确定(88+168+88)m连续刚构拱桥方案为最佳方案。通过对连续刚构拱桥梁高、刚壁墩间距、刚壁墩壁厚、拱肋截面等结构尺寸的计算调整,使结构的受力得到了很大的改善,并且使长短波不平顺值满足规范要求,成功地实现了矮墩大跨连续刚构拱桥在高速铁路桥梁设计中的运用。     

无碴轨道预应力混凝土桥梁徐变变形控制方法研究

根据预应力混凝土桥梁实例的徐变试验,选取合理的徐变系数,并按照无碴轨道桥梁徐变变形控制的要求,从设计、施工等方面研究后期徐变变形的控制方法,分析对比每种方法,将每种方法有效地结合起来控制预应力混凝土桥梁后期变形。     

预应力连续刚构桥梁BIM精细化建模实例

桥梁BIM模型构建技术是运用BIM建模软件建立参数化3D、4D乃至n D桥梁BIM模型,运用信息模型基础数据为桥梁全生命周期服务,为参与桥梁建设各方提供信息化交流平台,为实现建设对象可视化、施工进度控制动态化、信息数据采集智能化提供技术支持。以湖润1号大桥的3D、4D模型构建为例,阐述采用Revit构建大桥模型全过程,提出一种桥梁BIM模型精细化构建的方法与思路。     

基于长寿命理念的连续钢桁拱桥设计研究

以西成铁路（西宁—成都）尖扎黄河特大桥为例,根据钢结构桥梁在运营期维修养护困难的现状,考虑环境保护和可持续发展的要求,对基于长寿命理念的连续钢桁拱桥进行设计研究。结果表明：桥梁采用刚性吊杆可避免运营期频繁更换吊杆,减少了维修养护工作量;桥面采用不锈钢复合正交异形板可延长钢桥面使用寿命,减轻了自重,降低了桥梁工程造价;自主研发了可自动泄压的速度锁定器,大幅降低了构件的制作、建造和维修养护成本,提高了可靠性。     

连续-钢桁组合结构钢桁下节点安装定位施工工艺

以西宁跨兰西高速公路特大桥(80+168+80)m连续-钢桁组合结构钢桁下节点安装定位工程施工为例,详细介绍了下节点在连续梁砼施工过程中如何精确定位和安装,确保在连续梁施工完成后下节点的精度满足钢桁结构的安装要求,保证连续-钢桁组合结构的整体施工要求。     

高速铁路大跨度混合梁连续刚构设计关键技术研究

广湛高铁采用(109+2×200+109) m混合梁连续刚构跨越西江主航道,主梁采用预应力混凝土梁+钢混结合梁的混合梁形式,与预应力混凝土连续刚构相比,减轻了结构自重,降低了主梁弯矩和剪力,提高了桥梁跨越能力;跨中采用钢混结合梁,减小了因混凝土收缩徐变对结构后期变形的影响,改善了结构受力和高速行车条件。钢混结合段为钢主梁与预应力混凝土主梁的连接构造,是混合梁桥关键传力部位,根据刚构桥的钢混结合部受力模式,设置于主梁受力较小位置,采用有格室后承压板式结合部构造。通过对钢梁截面分析比选,采用符合结构受力特点、经济性较好的槽形钢箱混凝土结合梁,并对槽形钢梁超高腹板稳定性、空腹桁架式横隔板构造等关键技术进行研究。建造方案推荐采用挂篮悬臂浇筑混凝土梁,钢梁采用整体吊装安装,混凝土桥面板采用分块预制,可有效保证施工工期。     

高速铁路下承式连续刚构-拱组合桥的冲击系数研究

以某高速铁路下承式3跨连续刚构-拱组合桥为依托,基于有限元理论和多体动力学理论建立车-桥耦合动力分析模型,进行20组轨道不平顺、75个速度共1 500种工况的下承式连续刚构-拱组合桥边跨梁、中跨梁、拱肋和吊杆主要构件冲击系数的变化规律及分布特征研究,并对得到的冲击系数进行曲线拟合。结果表明：连续刚构-拱组合桥主要构件在不同位置处冲击系数存在差异,边跨梁的冲击系数大于中跨梁;列车出桥侧边跨梁跨中冲击系数最大,其值为1.131,中跨梁跨中最小,其值为1.020;桥梁中跨1/4位置处的梁、拱肋和吊杆的冲击系数相对较大,且从大到小依次为吊杆、拱肋、梁。相比现行铁路桥梁设计规范中全桥取同一个冲击系数,本文得到的冲击系数拟合式能准确计算桥梁不同构件的冲击系数,可用于桥梁主要构件的设计。     

大跨径连续刚构桥跨中下挠的主要影响因素浅析

连续刚构桥是我国桥梁工程中最常用的结构形式之一,已建此类桥梁普遍出现了跨中下挠过大的病害。以一实桥为工程背景,从预应力摩阻损失和设计施工原因导致的有效预应力降低、结构开裂以及混凝土徐变方面,讨论了各因素对跨中下挠的影响程度。