高速铁路跨度40m与32m简支箱梁建造技术对比研究

为了对高速铁路跨度40 m和32 m简支箱梁建造技术进行对比分析,分别建立5跨40 m和32 m简支箱梁计算模型,从结构动力特性、车桥耦合动力响应两个方面,对两个计算模型进行对比研究,最后以一项工程实例为背景,从经济性角度对40 m和32 m简支箱梁方案进行对比。结果表明:对于5跨40 m和32 m简支梁计算模型,40 m简支梁模型的自振频率偏低,而梁体横向加速度和梁体位移比32 m简支梁模型偏大;墩高变化对两个计算模型的梁体横向加速度和横向位移的影响规律保持一致;对于25 m左右墩高的桥梁,采用40 m简支梁进行方案设计时,工程总造价比32 m简支梁方案偏低1.2%,并且下部工程造价明显低于32 m简支梁方案,墩高越高,这一优势越明显。     

高速铁路跨度40m预应力混凝土简支箱梁技术经济性研究

高速铁路40 m简支箱梁丰富了标准梁跨度序列，对提高桥梁跨越能力、提升铁路桥梁建造水平具有重要意义。系统介绍40 m简支箱梁的研究背景、结构设计及其主要技术创新，全面开展40 m梁与现行32 m梁通用图、盐通32 m梁的技术经济性对比分析及联调联试实测验证。研究结果表明：静力性能方面，40 m梁基频小于32 m梁，静活载挠跨比和梁端转角大于32 m梁，残余徐变上拱与32 m梁相当；动力性能方面，轮重减载率比32 m梁有所增加，其余动力参数基本相当；经济性方面，梁部造价分别增加0.07万元/m和0.23万元/m,在高桥墩及跨越湖泊、河滩等情况下，40 m梁相对于32 m梁具有一定的经济优势。提出全面收集建设运营数据、加强理论研究、40 m简支箱梁可按抗震设防类别C类设计等建议。     

客货共线32 m简支箱梁修订设计的经济性分析

以客货共线32 m双线简支梁为例,介绍了新版客货共线箱梁的设计修订内容,并开展了简支箱梁与简支T梁的经济性对比分析。对比了梁体主要工程用量、工程造价、运维成本及100年全寿命周期成本,发现简支箱梁的工程造价不高于简支T梁,运维成本低于简支T梁,考虑100年的全寿命周期成本比简支T梁低27%左右。以沪通铁路和青连铁路为例,对比分析了简支箱梁方案与简支T梁方案的工程建设概算,可知采用简支箱梁节省了工程建设成本并缩短了建设工期。     

高速铁路40 m简支箱梁截面关键尺寸设计研究

大跨度简支梁桥是高速铁路桥梁的重要发展方向之一。针对速度为350 km/h(无砟),250 km/h(有砟)高速铁路40 m简支双线箱梁大跨度的特点,对40 m简支箱梁高度、截面构造尺寸、梁端悬出长度、梁端吊点构造及运架工况受力情况进行方案设计与模拟计算。通过对比分析确定了截面关键尺寸:梁高度为3. 2 m,顶板厚度取285 mm,底板厚度取280 mm,腹板斜率取1∶4,腹板厚度取360 mm,腹板上部竖倒角取700 mm,梁端悬出长度选用0. 65 m。     

铁路桥梁工程应用高强钢筋经济性分析

铁路桥梁工程常用的HRB335级钢筋已淘汰使用。由于铁路行业设计标准中缺少HRB400、HRB500高强钢筋相关设计参数,给高强钢筋在铁路工程中的推广应用带来困难。以高强钢筋试验提出的钢筋疲劳强度公式为基础,对客货共线和重载铁路简支T梁、高速铁路简支箱梁以及桥梁下部结构采用高强钢筋后的经济性进行对比分析,研究表明,桥梁采用高强钢筋后经济性更好,尤其是高烈度地震区经济性显著提高。     

重载铁路高墩大跨简支桥梁技术经济比选

研究目的:蒙西至华中地区煤运通道三荆段城烟特大桥位于低山沟谷,桥梁分别跨越灞底河、三淅高速公路以及G209国道,桥梁墩高在50-70 m。采用常规32 m简支梁方案具有高墩林立、下部结构工程量大的缺点。通过对32 m简支T梁及48 m、56 m、64 m简支箱梁方案分别进行受力分析计算以及经济性能比较,拟找到技术性能、经济性能最优的桥跨方案。研究结论:(1)32 m简支T梁和64 m简支箱梁方案的经济性能最优,64 m简支箱梁方案的受力性能良好,技术先进,并且避免了小跨度简支梁高墩密布的现象,景观效果最优,是最优方案;(2)大跨度简支梁采用节段预制移动模架拼装的建造方法,具有施工技术先进、质量容易控制、施工周期快的特点;(3)本研究成果可为铁路高墩桥梁的建设提供参考和借鉴,具有应用推广价值。     

BIM技术在高速铁路32m简支箱梁钢筋优化设计中的应用

我国高速铁路桥梁以32 m预应力混凝土简支梁桥为主，在32 m简支箱梁结构优化设计的基础上，为提高设计精度、优化钢筋布置、节省钢材用量、降低施工难度，将BIM技术应用到32 m简支箱梁的钢筋优化设计中。基于BIM技术在铁路工程领域的应用研究，采用Bentley平台软件对优化后的32 m简支箱梁进行BIM建模，主要结论如下：(1)实现了精细化简支箱梁BIM模型，外部结构包含参数化箱梁主体、梁体孔道、吊梁混凝土块等细部结构，内部结构包含全部梁体钢筋、预应力体系和多种预埋件等结构，以三维可视化的方式将各结构之间的空间位置关系表达清楚；(2)采用软件的冲突校核功能进行钢筋碰撞检查，重点针对梁端处、梁截面变化段及预应力管道周围的钢筋进行优化设计，共节省钢筋用量1 281.59 kg,约占整孔箱梁钢筋用量的2.5%;(3)对箱梁的内部结构进行BIM模型还原与钢筋深化设计，提前解决施工难题，现场指导钢筋大样的制作、梁体钢筋的试拼与绑扎，显著减少施工过程中的钢筋安装问题，可为铁路简支箱梁的BIM技术应用提供参考。     

芜湖长江大桥引桥部分梁墩加固探讨

1前言 芜湖长江大桥铁路引桥全长8327．266m，桥跨由40m预应力混凝土简支箱梁、三跨连续预应力箱梁和32m预应力混凝土简支T梁三种结构形式构成，其中32m简支T梁的桥墩均采用双柱式轻型墩，基础为桩基础或扩大基础。     

高墩简支梁桥相邻墩高差限值研究

桥梁在温度荷载作用下会发生上拱或下沉,带动钢轨变形,当相邻墩高差较大时,甚至引起轨道几何形位超限。本文以合福(合肥—福州)高速铁路10×32 m简支箱梁桥为研究对象,基于隔枕校核的方法,针对导致轨道高低和方向不平顺的几种常见温度荷载及组合,提出了32 m高墩简支箱梁桥相邻墩高差合理取值范围的拟合计算公式。建议分别考虑桥墩升(降)温、桥墩升温耦合桥梁竖向正温差、桥墩降温耦合桥梁竖向负温差以及桥墩横向温差4种计算工况,并均采用长波不平顺校核方法,结合不同地区温度分布特征,取上述4种工况计算确定的相邻墩高差最小值作为限值。     

中国铁道科学研究院2009年科技成果简介(续三)

40武广客运专线联调联试桥梁动力性能测试分报告测试研究CRH2型动车组以各种速度通过8座桥梁(140 m钢箱系杆拱、32 m预应力混凝土简支箱梁、24 m预应力混凝土简支箱梁、112 m提篮拱、(60+5×100+60)m预应力混凝土连续箱梁、(40+64+40)m预应力混凝土连续箱梁、(6×32)m预应力混凝土连续箱梁)时桥梁结构的动力性能,包括大跨度桥梁与相邻小跨度桥梁的过渡、长大桥梁等跨布     

高速铁路简支梁桥首墩高度限值研究

研究目的:桥梁和桥墩在温度效应作用下会发生翘曲而引起轨面几何形态的变化。由于桥台受温度作用变形较小,当与桥台相邻桥墩(首墩)高度较大时就可能引起轨道几何形位超限。本文以高速铁路6×32 m简支箱梁桥为研究对象,基于隔枕校核的方法,针对桥梁结构温度效应引起的基础变形形式,提出高速铁路32 m简支箱梁首墩高度合理取值范围的拟合计算公式。研究结论:(1)当首墩超过某一限值时,桥梁和桥墩在温度作用下将引起轨道高低和方向的几何形位超限,桥梁设计时不能忽视桥墩、桥梁温度效应引起的不平顺;(2)满足不平顺校核值的首墩高度与温度的关系式均可由H=a/ΔTb+c拟合;建议分别考虑桥墩升温耦合桥梁竖向正温差、桥墩降温耦合桥梁竖向负温差以及桥墩横向温差三种计算工况,并均以中波不平顺校核方法(隔8枕校核值)确定首墩高度限值;(3)建议将首墩高度限值纳入高铁桥梁设计规范;(4)该研究成果对于指导桥墩设计、施工,提高高速铁路桥上无缝线路的平顺性具有参考价值。     

何寨渭河特大桥主桥63m简支箱梁设计

西延铁路何寨渭河特大桥设计标准为时速200 km客货共线单线铁路桥,主跨采用7孔63 m预应力混凝土简支箱梁跨越渭河主河槽。介绍该63 m简支箱梁梁部及下部结构的设计要点,结合箱梁移动支架造桥机施工方案,介绍63 m简支箱梁桥设计的技术难点及车桥动力耦合分析结果。     

郑州黄河特大桥40m铁路简支箱梁预制架设关键技术

郑济铁路郑州黄河特大桥首次采用40 m简支箱梁预制架设,并基于40 m箱梁的结构特点,运用BIM技术辅助梁场建设、创新装配式预制模具,推动箱梁的绿色建造。本文以该项目为依托,阐述40 m铁路简支箱梁预制架设关键技术,通过对钢筋数控加工、钢绞线穿束台车、自动张拉和孔道压浆系统、静载试验自控系统、管理信息平台等智能化工装和信息系统的开发应用,提升了箱梁预制效率和质量;通过正位提梁工法和运架远程监控技术,攻克了复杂工况下“四线双层”公铁两用桥梁的箱梁架设难题,成功推进了高速铁路40 m简支箱梁的工程化应用,推动了我国高速铁路桥梁建造技术的发展。     

时速350 km高速铁路40 m跨度预应力混凝土简支箱梁徐变上拱控制设计研究

高速铁路跨度40 m简支箱梁由残余徐变上拱控制结构设计。在全预应力体系范围内研究了采用降低跨中底缘压应力、提高预应力合力中心高度、缩短底板预应力束长度、增加梁高、提高混凝土强度等级、推迟二期恒载上桥时间、细化二期恒载分级等7种方法降低梁体残余徐变上拱的效果及适用性。受施工条件、技术经济性等因素限制,建议不采用前5种控制方法,而采用推迟二期恒载上桥时间和细化二期恒载分级的方法来控制40 m跨度简支箱梁残余徐变拱度。     

自行式移动模架法现浇客运专线40.6m简支箱梁施工技术

研究目的:解决自行式移动模架法现浇客运专线铁路大跨度、大吨位箱梁的关键施工技术、施工工艺,以适应客运专线桥梁的快速施工。研究结果:通过武汉天兴洲大桥移动模架法现浇箱梁施工,形成的自行式移动模架法现浇客运专线40.6 m简支箱梁施工技术可应用于公路、铁路尤其是客运专线铁路40 m及以下跨度的现浇箱梁施工,且特别适用于水上、滩涂区软弱地基及桥墩高等困难条件下的现浇箱梁施工。     

渭河特大桥63m大跨预应力简支箱梁施工技术

大跨度预应力简支箱梁是较为独特的桥梁结构,在国内桥梁结构较为少见。以西延铁路渭河特大桥63 m预应力简支箱梁施工为例,详细讲述了箱梁分节预制、拼装、整体张拉施工技术,可供类似工程参考。     

350 km/h高铁32 m简支箱梁提速至400 km/h适应性分析

研究目的:高速铁路列车速度是衡量国家铁路发展水平的重要指标之一,时速400 km是目前多个国家追求的目标或发展方向。中国国家铁路集团有限公司于2021年组织实施“CR450科技创新工程”。本文基于京沪高速铁路32 m简支箱梁在动车组420 km/h速度范围内的试验数据,从桥梁结构自振频率、竖向刚度、动车组作用下的动力响应方面分析其对动车组400 km/h运行的适应性。研究结论:(1)32 m简支箱梁梁体竖向自振频率实测值为6.68～7.03 Hz,大于相关文献按440 km/h仿真计算确定的基频限值5.1 Hz;(2)32 m简支箱梁梁体竖向刚度能够保证动车组400 km/h运行的安全性和乘坐舒适性;(3)32 m简支箱梁结构承载力满足动车组400 km/h的运营荷载要求;(4)32 m简支箱梁实测梁体竖向振动加速度最大值为0.27 m/s²,小于《高速铁路设计规范》规定的限值5.0 m/s²;(5)在动车组420 km/h速度范围内,正线轮轴横向力实测值一般小于20 kN,实测梁体跨中和桥墩墩顶横向振幅数值均较小,实测无砟轨道相邻梁端两侧的...     

合宁铁路客运专线32m双线简支箱梁先张法和后张法施工方案的经济比选

合宁铁路客运专线采用32 m预应力混凝土双线简支箱梁,通过对先张法和后张法2种方案在大型临时工程费用和制梁材料消耗上的对比,得出每孔梁平均费用的计算公式,计算出2种方案经济性的平衡点.为施工方案比选提供依据.     

武黄城际铁路鄂州特大桥设计综述

武黄城际铁路为设计时速300 km客运专线铁路。其中鄂州特大桥为全线重点控制工程,桥梁全长3 456.61 m,全桥经过鄂州市主城区,垂直上跨既有武九铁路鄂州车站,在武九线鄂州站侧面以高架站形式设立鄂州城际站。在T形换乘形式的高架站内桥梁设计首次采用了桥建合一结构形式。介绍鄂州特大桥的设计并重点介绍了鄂州城际站桥梁设计特点:箱梁以整孔箱梁为主,桥墩采用流线形式圆端形桥墩,高架车站内下部结构采用三柱式刚架墩,站台梁及轨道梁均布置在同一桥墩上。     

桩柱式桥墩海域施工技术应用研究

针对跨海桥梁在复杂海况下的施工技术难点，结合澳氹四桥单桩单柱式桥墩海域施工实例，分析了单桩单柱式桥墩的结构特点；根据地质条件并综合施工周期和工程成本等因素，分析钢板桩、钢吊箱两种围堰的施工应用和施工要点；介绍桥墩钢筋安装工程中采用的预制钢筋笼整体吊装工艺，给出墩柱施工过程遇到桩基预留钢筋偏位的处理方法。基于此，总结分析了单桩单柱式桥墩海域施工的技术要点，为同类型工程实施提供经验借鉴，扩充跨海桥梁下部结构施工技术储备。