大跨度桥梁端抽屉式轨道伸缩装置研究

高速铁路大跨度桥梁端纵向伸缩量大、梁端转角较大且变位复杂,需在梁端设置一种特殊的伸缩结构,以保证梁端轨道的安全性和平顺性,进而保证梁端区域行车的安全性和舒适度。在充分研究现有梁端轨道伸缩装置的基础上,设计了一种大跨度桥梁端抽屉式轨道伸缩装置。为验证该装置结构的合理性和可靠性,通过有限元软件建立了伸缩装置在列车静荷载和动荷载作用下的力学仿真分析模型,对不同工况下装置的主要部件和整体结构的受力和变形响应进行计算与分析,并对动荷载作用下列车的动力响应进行分析。研究结果表明,在列车静荷载作用下,伸缩装置的主要受力部件和整体结构满足强度要求,其变形满足规范要求;在列车动荷载作用下,装置的主要部件垂向加速度和变形满足规范要求,列车的行车安全性和舒适度评价指标均在规定的范围之内。因此,该伸缩装置结构合理,具有较高的安全性与可靠性,可保证行车安全与舒适度。     

高速铁路大跨度桥梁

研究目的:通过总结我国在建的3座高速铁路大跨度桥梁设计、施工特点及有待进一步研究的问题,对今后高速铁路大跨度桥梁起到借鉴作用.研究结论:大跨度桥梁的基础施工技术的大幅进步,提高了施工质量的可控性;铁路大跨度桥梁的桥面采用整体桥面结构形式,可改善结构受力和确保轨道的平顺性及列车行车安全;大跨度桥梁整体施工技术是我国桥梁施工技术的发展方向.     

高速铁路大跨度连续斜拉桥上梁端一体化装置性能研究

目前大跨度斜拉桥上铺设无缝线路,梁端处需设置梁端伸缩装置和钢轨伸缩调节器以降低钢轨产生较大的附加应力,但此结构无法协调较大的梁轨相对位移,应用范围有限。为此,提出了一种梁端一体化装置结构,能适用于较大的梁缝伸缩情况且伸缩阻力较小,经过现场应用效果良好。针对时速350 km下高速列车能够平稳通过大跨度斜拉桥无缝线路梁端的要求,建立了相关三维梁端车-线-桥耦合模型,确定了轮轨接触关系,验证该结构在大跨度斜拉桥下对于高速列车平稳运行的适用性。结果表明：温度和梁端转角作用下钢轨会产生一定变形,钢轨垂向变形大于横向变形,最大垂向位移达到15.71 mm。对比仅施加德国低干扰不平顺谱,叠加温度或梁端转角变形后行车过程中的梁端一体化装置动力响应增大,且对钢枕振动垂向加速度的影响较为明显,从38.92 m·s^-2上升至48.69 m·s^-2,增加25.1%。相比之下,极限拉伸状态比极限压缩状态下行车过程中的梁端一体化装置结构响应大,钢枕垂向加速度从40.64 m·s^-2上升至62.39 m·s^-2,增加53.5%,...     

高速铁路大跨度钢箱门式墩的设计研究

研究目的:随着高速铁路的快速发展,新建铁路与既有铁路交叉越来越多,如何减小结构跨度、结构高度及运营铁路上方施工作业时间,是类似项目面临的主要问题。本文以包银高速铁路镇朔湖特大桥跨越包兰铁路为例,介绍大跨度钢箱门式墩结构自身优点并对梁部、钢横梁、桥墩、基础等关键结构进行设计研究。研究结论:(1)跨越同一构筑物,门式墩较大跨桥梁具有布置灵活、施工工期短、造价便宜等优点;(2)钢箱门式墩主要结构在工厂预制,现场安装,既有线上方施工作业时间短,在天窗时段即可满足施工要求,既可以保证施工质量,也可以满足既有铁路运营安全;(3)通过对门式墩主体结构及梁部的计算,各项指标均符合规范及设计要求;(4)本研究可以为今后同类型的工程提供参考。     

高速铁路大跨度桥梁钢轨伸缩调节器区轨道结构健康监测系统设计及应用

钢轨伸缩调节器所在地段是线路的薄弱环节。为实时掌握钢轨伸缩调节器的运营状态,结合高速铁路运营需求,设计了高速铁路大跨度桥梁钢轨伸缩调节器区轨道结构健康监测系统。系统以钢轨伸缩调节器区轨道结构为监测对象,利用光纤光栅传感和视觉测量技术,采用B/S模式,实现轨道结构监测的数据可视化、报表生成、评估分析和分级预警。目前,研究成果已在宁安铁路安庆长江大桥、合福高铁铜陵长江大桥中部署应用,为铁路工务部门养护维修提供依据。     

高速铁路大跨度桥梁运营监测系统研究

从高速铁路大跨度桥梁运营养护需求出发,结合大跨度桥梁的结构特点,采用自动化监测与电子化人工巡检相结合的运营监测系统。监测系统包括自动化监测、电子化人工巡检、数据分析处理及数据管理。监测内容包括桥址环境、外部荷载、结构响应、动力特性、特殊设备和结构表观病害。对监测数据采用统计分析、趋势分析、特征值提取、相关分析、回归分析等分析方法,从而掌握大跨度桥梁在运营阶段的力学行为,提供桥梁养护管理决策。监测系统具有实时在线信息查询、统计报表等功能。本文提出的监测系统设计方案已应用于京沪高铁南京大胜关长江大桥和石郑铁路客运专线郑州黄河公铁两用桥的运营监测,减少了人工检测的工作量,为养护管理人员提供了大量的监测数据。     

高速铁路大跨度桥梁梁端板式无砟轨道设计研究

严寒地区高速铁路大跨度桥梁梁端扣件间距超限问题比较普遍,通过梁端无砟轨道结构的受力和变形分析,确定梁端扣件间距的最大限值,提出桥梁预延长、道床悬出梁端及减少轨道板端部扣件间距的设计措施,并通过哈大客运专线的典型工点,介绍梁端无砟轨道设计。结果表明,该设计措施简单实用,可解决大跨度桥梁梁端大扣件间距达1 000 mm的问题。     

高速铁路高立柱大跨度钢横梁框架墩设计研究

以商合杭高铁商丘特大桥框架墩为依托,介绍高速铁路大跨度连续刚构拱桥的结构设计,对大跨度框架墩横梁结构形式的选择、钢横梁设计要点进行研究。研究结果表明,大跨度框架墩宜采用钢结构,横梁的稳定性、结构强度及动力性能满足高速铁路无砟轨道的各项指标要求。钢结构具有自质量轻、施工速度快、干扰小的特点,适用于跨既有线作业,在高速铁路跨越既有线设计方案中广泛应用,研究成果可为类似工程提供参考借鉴。     

大跨度铁路桥梁梁端伸缩装置性能研究

大跨度铁路桥梁梁端伸缩装置的有效计算范围很短,随机不平顺的影响相对较大,直接的耦合动力计算结果难以反映最不利情况.梁端伸缩装置变形主要表现为中短波不平顺,对行车安全性产生影响.以一座1500 m级超大跨度斜拉-悬吊协作体系公铁两用大桥为例,从轨道平顺状态及车辆动力响应两方面,确定轨道形位评价、车桥动力仿真分析的计算工况...     

大跨度钢桥梁端无砟轨道结构受力计算分析研究

大跨度钢梁梁端存在较大伸缩位移、梁端转角时,梁端轨道结构设计采用过渡板式梁端伸缩装置,通过设置过渡板,减小桥梁转角对无砟轨道的影响,设置梁端抬轨装置适应桥梁梁端伸缩位移。结合铜陵江特大桥铺设无砟轨道情况,进行梁端无砟轨道结构受力分析,研究了桥梁变形对无砟轨道受力影响,确定了梁端设置过渡板的必要性。     

跨长江黄河的高速铁路大跨度桥梁

建设中的京沪高速铁路和京广客运专线铁路,跨长江、黄河的4座大跨度桥梁都采用了钢桁梁结构,且均为多线铁路桥或公铁两用大桥,承载能力大、列车运行速度高。诸多新材料、新结构、新工艺获得运用。     

高速铁路大跨度桥梁轨道静态长波不平顺设计控制参数研究

我国现行高速铁路设计、验收规范中,采用300 m基线150 m矢距差法对轨道长波不平顺性进行评价。对于大跨度桥梁,受温度变化、混凝土收缩徐变等多种因素影响,桥上轨道线形随温度变化而发生动态变化,仍沿用规范的评价方法,难以与桥梁固有变形特性相适应。通过分析我国现行高速列车敏感波长,结合多座大桥运营监测结果及不同弦长的有效测量范围,确定选用60 m中点弦测法评价大跨桥梁轨道长波不平顺性;通过仿真及实测手段,得到列车速度为250、300、350 km/h时60 m中点弦测法平顺性控制限值。多座高速铁路大跨度桥梁工程实践表明,60 m中点弦测法适用性较好,可供今后高速铁路大跨度桥梁设计、验收参考。     

高速铁路大跨度四线钢桁斜拉桥桥塔设计

椒江特大桥主桥为(84+156+480+156+84)m四线钢桁斜拉桥,半漂浮体系.桥塔为花瓶形混凝土塔,由塔座、下塔柱、中塔柱、上塔柱、下横梁、上横梁六部分组成,塔高为190 m,塔内设检修平台、爬梯及电梯等相关附属.为确保桥塔设计合理,通过对桥塔塔形、塔高进行研究分析,确定合理的桥塔参数,并进一步细化桥塔截面设计,...     

高速铁路大跨度钢桁架桥接触网关键技术研究

近年来,由于复杂路网下高速铁路需跨越江河湖海,大跨度钢桁架桥不断涌现。大跨度钢桁架梁纵向伸缩量大且变位复杂,接触网在设计过程中应充分考虑钢桁架梁的伸缩与变位特征对其产生的影响,研究大跨度钢桁架桥梁接触网设计多因素配合机理和数学计算,以确保高速铁路大跨度钢桁架桥上接触网的正常、安全工作。通过对大跨度钢桁架桥梁体纵向伸缩与接触网锚段布置配合间的跨度、温度、锚段补偿方向等关键因素数据进行分类,采用多因素敏感性分析的方法,推导出接触网张力补偿装置在钢桁架梁伸缩及线涨伸缩共同作用下坠砣最大行程变化量、补偿装置b值与a值安装曲线等计算公式。通过典型工况计算对比发现,缩短锚段长度能有效改善钢梁伸缩对接触网影响;采用对比法研究大跨度钢桁架桥在不同接触网锚段布置方式下钢梁伸缩对张力补偿装置的影响大小,提出了720 m以下、720～849 m、850～1 900 m及1 900 m以上4种不同跨度钢桁架桥的接触网最优锚段布置方式。本文相关研究及计算公式可为高速铁路大跨度钢桁架桥上接触网平面布置、张力补偿装置安装参数选用等关键技术提供一定理论支持。     

高速铁路大跨度混凝土斜拉桥设计研究

为研究混凝土斜拉桥在高速铁路上的适应性,以主跨260 m高速铁路双塔混凝土斜拉桥为例,根据功能需要和场地条件进行桥梁结构设计,然后通过建立空间三维有限元模型,综合采用最小弯曲能量法和影响矩阵法确定斜拉桥的合理成桥状态。在合理成桥状态下,斜拉索索力均匀,桥梁整体处于桥塔预偏、中跨预拱状态。最后,分析混凝土加劲梁的竖向、横向刚度以及桥塔变形,研究温度作用和混凝土收缩徐变效应对行车安全性和舒适性的影响,并对混凝土加劲梁、桥塔以及斜拉索的强度进行验算。分析结果表明,大跨度混凝土斜拉桥各受力构件的强度和刚度均满足高速铁路行车要求。     

大跨度拱桥梁端布置方法

大跨度拱桥具有跨度大、悬臂距离长、梁端转角难以控制的特点，通过设置短梁方案解决大跨度拱桥上铺设无缝线路经常遇到的问题．     

大跨度高速铁路桥梁健康监测系统研发

为确保高速列车行车舒适性、平稳性和安全性,有必要实时监测高速铁路桥梁在各种激励下的变形与动力响应。然而,相对于公路桥梁,高速铁路桥梁存在天窗时间短、全封闭式运营等特点,因此为高速铁路桥梁建立健康监测必须结合其自身特点,保证长期无人照料下系统自动采集、传输与存储。以南广铁路西江特大桥为工程背景,开发了一套基于云计算的DASP-MTS在线健康监测系统,利用3G无线网络将实时数据上传至云端服务器;同时DASP-MTS采用Brower/Server工作方式,使用过程中无需安装任何软件,解决了远程监控的难题;用户可在任意场所实时掌控系统中的各种监测量。研究成果可为同类型高速铁路桥梁的健康监测系统设计提供参考。     

高速铁路大跨度连续梁拱桥设计

以京沪高速铁路镇江京杭运河特大桥主桥(90+180+90)m下承式连续梁拱组合结构为例,对高速铁路连续梁拱桥的设计进行了介绍,主要介绍了连续梁拱结构的受力特点、计算分析成果(主桥纵向、横向、稳定等计算和0号块局部应力计算),并阐述了徐变变形对高速铁路的影响性分析以及结构采用的构造措施。     

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...     

大跨度高速铁路桥梁模态参数频域识别方法研究与应用

对(128+3×180+128)m的大跨度加劲悬索连续钢桁梁采用峰值拾取法和频域分解法进行模态参数识别,并与有限元分析结果进行对比。结果表明:大桥一阶识别自振频率分别为1.241 Hz和1.243 Hz,与有限元计算结果 1.240 Hz相差极小,阻尼比和振型识别结果可靠;2种频域模态参数识别方法满足在工程中应用的精度要求。使用振型因子α评价振型的识别精度时,适当降低α可以提高振型识别精度;提高频率分辨率可以提高阻尼比识别精度。