城市轻轨预应力混凝土轨道梁徐变性能试验研究

通过4根1：5城市轻轨预应力混凝土轨道梁模型的500d长期试验，对其时随性能进行较系统的研究与分析，重点考察混凝土种类、截面上下缘应力差等因素对轨道梁徐变变形、徐变应变、截面曲率、钢筋应力及预应力筋应变等的影响。基于龄期调整有效模量法，编制步进法时随有限元分析程序，实现轨道梁徐变变形的时随全过程分析。应用该程序对本文试验结果进行模拟分析，计算值与试验结果吻合良好。在试验研究、时随全过程分析及美国规范ACI 318-02的基础上，提出综合考虑混凝土种类、预应力筋张拉方式、钢筋配筋率及截面上下缘应力差的城市轻轨轨道梁徐变变形设计建议。研究成果为我国城市轻轨预应力混凝土轨道梁的工程设计与应用及有关规范的编制提供了依据和参考。     

铁路客运专线相关技术研究

铁路客运专线技术新,标准高,工程庞大,系统复杂。经研究和论证,提出客运专线建设总体技术路线,分析了铁路客运专线在速度目标值、线路平纵段面、路基工程、桥梁工程、隧道工程、轨道工程、站场等方面的主要技术特点,并围绕无砟轨道和高速道岔设计理论等方面的关键技术开展研究。通过采用CFG桩、预应力管桩等设计和工程措施,控制路基沉降,建立路基沉降变形精测系统网,定期观测与评估。对桥梁基础沉降与梁的徐变,采取基础沉降控制、预应力混凝土梁徐变变形控制和区域沉降地区的桥梁沉降控制等措施。隧道施工采用台阶法、交叉中隔壁法和双侧壁导坑法,衬砌采用复合式衬砌或整体式衬砌。     

预应力混凝土简支梁徐变应力重分布的研究

基于平截面变形、徐变与应力之间符合线性关系和徐变特性与加载龄期之间的关系符合老化理论等假定，探讨了不同龄期混凝土组合梁的徐应变力重分布问题，研究了分片预制桥位设现浇接缝的预应力混凝土简支T梁徐应应力重分布的计算理论和计算方法，推导了徐变应力重分布计算公式，组合结构由于先、后浇注的混凝土存在明显的龄期差和应力差，徐变将产生明显的应力重分布，应力重分布效应取决于先、后浇注的混凝土的龄期差和应力差，秦沈客运专线跨度16m简支T梁徐变应力重分布测试表明，对先期浇注的混凝土部分，重分布应力大约占总恒载应力的10％－20％，而对后期浇注的混凝土部分，影响比值更大，甚至有可能使应力反号，徐变应力重分布现象应引起足够的重视。     

客运专线大跨连续梁桥徐变效应分析

混凝土徐变是影响客运专线上的预应力混凝土连续梁桥轨道平顺性的一个重要因素,并且对于悬臂浇筑施工及徐变引起的梁端变形也会影响主跨的合龙.介绍并探讨了目前国内外常用的徐变模型以及徐变效应的计算方法.通过对杭甬客运专线上某大跨连续梁桥的收缩徐变进行计算,并与实测值进行比较,分析其施工阶段的徐变效应.     

无碴轨道预应力混凝土梁设计研究

通过秦沈客运专线无碴轨道预应力混凝土简支箱梁的介绍 ,对预应力混凝土梁徐变上拱的控制方法做了较为深入的探讨 ,以便为今后的同类工程提供借鉴     

轨道交通预应力混凝土梁施工阶段徐变性能研究

以实际工程的轨道交通预应力混凝土梁为原型,以跨中截面应力等效与施工工艺相似为原则,共设计6根1:5大尺度模型梁,对其施工过程中的徐变性能进行了试验研究,重点考察混凝土种类、预应力筋张拉方式和截面应力差等因素对轨道梁徐变变形的影响.基于大型商用软件SOFiSTiK和自行编制的步进法有限元程序对模型梁在施工阶段的徐变变形进行时随全过程分析,计算结果与试验值的误差在10%以内.在此基础上,提出了考虑混凝土种类、预应力筋张拉方式和跨中截面应力差等多因素影响的、轨道梁施工阶段徐变变形设计建议.本文研究成果可为轨道交通预应力混凝土梁的施工阶段徐变变形控制与计算提供依据和参考.     

客运专线大跨连续梁梁端无砟轨道最大钢轨支承间距允许值研究

客运专线铁路桥梁所占比例较高,长联大跨桥梁应用较多。由梁体的温度伸缩和混凝土收缩、徐变及列车制动、启动等原因引起的梁缝变化量较大,导致梁端钢轨支承间距过大。我国尚没有对客运专线梁端处最大允许钢轨支承间距做出明确规定。本文建立了梁缝处无砟轨道钢轨支承的理论分析模型和车辆—轨道耦合动力学计算模型,通过客运专线轨道的各项静态、动态指标计算得到适应我国客运专线实际情况的无砟轨道最大钢轨支承间距允许值,并将静态计算结果与动力学仿真结果进行对比。研究结果表明,客运专线梁缝处钢轨支承间距不宜750 mm。     

无砟轨道长枕埋入式高速道岔施工技术

无砟轨道长枕埋入式高速道岔施工,技术标准要求高,需采用新的施工工艺,通过组装、初调、精调固定、混凝土浇筑、轨道精调等工序完成铺设,故掌握其施工技术及工艺尤为重要。此文以沪杭客运专线海宁西站无砟道岔铺设为例,根据高速道岔铺设和使用特点及主要技术标准,就铺设流程和工艺进行详细论述,可为今后客运专线高速道岔铺设积累经验及借鉴。     

客运专线无砟轨道轨道板裂缝控制技术

为解决客运专线施工中普遍存在的无砟轨道轨道板混凝土裂缝问题,以武广客运专线管内无砟轨道试验段及正线的施工为依托,对混凝土裂缝出现的机理、无砟轨道轨道板出现裂缝的原因进行了分析,提出了相应的控制措施,内取得了良好的效果。     

客运专线无砟轨道施工关键技术与经济分析

研究目的:本文旨在对客运专线无砟轨道的结构形式、施工关键技术以及造价有更深入的了解,以满足高标准严要求建设高速客运专线的需要。研究结果:对客运专线无砟轨道的结构形式、技术特点及施工关键技术进行了介绍,对各国无砟轨道与有砟轨道的工程费用进行了对比,结合我国客运专线实例对工程造价进行了简要经济分析。     

基于高低的高速铁路简支梁徐变上拱识别方法

研究目的:现有监测手段难以高效经济地测量高速铁路全线简支梁的徐变上拱量,但可以通过分析轨道动态检测数据实现有效识别。因此,本文选取我国某高速铁路长达7年的检测数据,结合小波分解、极值点搜寻和概率分布拟合,对每一跨简支梁的高低波形进行识别,然后通过波形关键点识别简支梁徐变上拱量,并研究其发展规律。研究结论:(1)波形识别算法对24 m梁和32 m梁的识别准确率分别为94.3%和96.4%;(2)简支梁徐变上拱与混凝土徐变的发展规律相近,利用最小二乘法拟合得到了上拱量发展曲线;(3)在线路开通运营6年后,24 m梁上拱量的中位数在1.5~2.0 mm之间,32 m梁上拱量的中位数在2.0~2.6 mm之间,简支梁徐变上拱的发展趋于平缓,未来的发展空间有限;(4)本研究成果对掌握高铁桥梁变形状态和指导线路养护维修具有参考价值。     

JQX900型导梁式架桥机隧道口架设24m双线整孔箱梁施工工序及成本分析

JQX900型下导梁式过隧道型架桥机主要用于200～350km铁路客运专线20m、24m、32m双线整孔预应力箱形混凝土梁的架设。在石太客运专线Z9标段，该架桥机经32—24m变跨作业，通过运梁车驮运实现桥间短途运输，并在穿越双线隧道后，于隧道口成功架设了3×24m双线整孔箱梁。此文从JQX900型架桥机隧道口架梁的施工工序入手，针对各单项工序进行了成本分析，以期为同类工程积累施工造价资料。     

武广客运专线双线整孔箱梁预制技术

研究目的:客运专线整孔箱梁体积大、重量重,技术标准高,无法采用普速铁路简支梁由工厂预制、铁路运输架设的制架工艺,本文通过对现场集中预制时场地规划、资源配置、施工工艺的研究介绍,以期对今后箱梁现场预制能起到借鉴和参考作用。研究结果:某制梁场采用纵列式布置形式、钢筋及内模整体吊装入模、轮胎式搬运车纵横向移梁的施工规划和工艺方案,在武广客运专线已取得成功应用。     

客运专线无碴轨道桥梁综合接地及其必要性

研究目的:探讨我国客运专线无碴轨道桥梁上接地原则、要求和措施。研究方法:通过定性分析雷击和接触网故障情况下产生的危害,同时借鉴国外先进国家的接地理念、有关标准,结合我国有关接地规程规范,提出客运专线无碴轨道桥梁采取综合接地的必要性和采取的具体措施。研究结论:在高架桥地段将综合接地系统与桥墩基础钢筋可靠电气连接是必要的,同时针对我国客运专线的特点,即为了不影响信号轨道电路传输和满足牵引供电短路保护的需要,在无碴轨道板内采取单独设置不形成回路的小区段(约100 m左右)接地钢筋。     

客运专线无砟轨道铁路线下结构沉降变形观测与评估技术

为满足高速列车安全、舒适性的需要,保证线路的高平顺性,无砟轨道的铺设与运营对路基、桥涵、隧道等线下结构的工后沉降要求非常严格,追求"零沉降"理念。以武广铁路客运专线为基础,系统地介绍了线下结构物沉降变形观测关键技术,数据管理与分析预测系统,提出了工后沉降的预测方法及评估条件与标准,合理确定无砟轨道开始铺设时间,以保证客运专线无砟轨道结构铺设的质量。并提出了一些体会和建议,为正在建设的无砟轨道客运专线提供借鉴。     

客运专线轨道梁徐变收缩效应研究

针对秦沈和武广客运专线铁路就地浇筑的跨度为24m的预应力混凝土整体箱梁,应用MIDAS／Civil结构分析软件,采用CEB—FIP（MC90）徐变和收缩模型,建立预应力混凝土简支梁的非线性有限元模型,通过计算相同施工阶段下的跨中挠度,从而验证试验结果。在此基础上,将两类箱梁的徐变收缩变形和变形速率进行了对比。结果表明,两类箱梁的徐变收缩变形规律基本一致,武广-24m箱梁的徐变收缩值小于相应秦沈-24m箱梁,并且武广-24m箱梁的徐变速率也小于秦沈-24m箱梁的徐变速率,说明武广-24m箱梁的结构设计要比秦沈-24m箱梁的考虑得更完善一些。     

32m高速铁路简支梁桥铺轨后残余徐变上拱限值研究

运用Midas软件分别建立简支梁桥-CRTSⅡ型板式无砟轨道空间耦合静力学模型和车-线-桥耦合动力学模型,进行32m高速铁路简支梁桥铺轨后残余徐变上拱限值研究。结果表明:桥梁残余徐变变形是影响32m波长周期性高低不平顺的主要因素;随着桥梁残余徐变幅值增加,长钢轨的附加不平顺呈线性增大,桥梁残余变形幅值为10mm时,钢轨的上拱变形量可达9.8mm;行车速度为380km·h^-1、桥梁残余徐变上拱幅值由3mm增加至10mm时,车体的垂向加速度峰值由0.275m·s^-2增加至1.159m·s^-2,旅客乘坐舒适度指标由1.549逐渐增加至3.105;当桥梁残余徐变幅值为8.0mm,在280~380km·h-1车速范围内,旅客乘坐舒适度指标达到3.108,桥梁梁端振动加速度达到5.217m·s^-2,已超出规范限值,因此建议高速铁路32m简支梁桥铺轨后其残余徐变上拱限值按7.0mm控制,为避免残余徐变限值的改变对桥梁设计方案产生显著影响,可通过适当延后铺轨时间保证桥梁残余徐变变形满足限值要求。     

大跨度高铁斜拉桥钢-混结合主梁收缩徐变研究

为研究钢混结合主梁混凝土桥面板的收缩徐变对大跨度高铁无砟轨道斜拉桥的影响,以昌吉赣客专赣江特大桥为工程背景,采用Midas Civil软件建立全桥精细化数值分析模型,考虑钢混结合梁混凝土桥面板不同的加载龄期,分析结合梁斜拉桥在收缩徐变效应下变形及受力的变化。结果表明:赣江特大桥结合梁在施工成桥初期至运营5年后,钢混结合梁混凝土桥面板收缩徐变引起面板及钢箱梁的应力变化情况均满足规范要求,桥面板及钢箱梁在施工成桥1年后收缩徐变完成50%以上,3年后完成80%左右;桥面板混凝土的加载龄期越长,混凝土收缩徐变对桥梁结构变形和受力的影响越小,并在混凝土加载龄期达到180 d后对桥梁结构的影响呈稳定趋势,将结合梁桥面板预制存放180 d后再进行吊装,可有效降低混凝土收缩徐变对此种结构正常使用期间力学行为的影响。     

高速铁路悬臂现浇连续梁桥后期徐变影响因素分析

长期荷载作用下,徐变将引起大跨度预应力混凝土连续梁桥的上拱或下挠。为满足现行高速铁路的高平顺性及高稳定性要求,大部分均采用无砟轨道,但其可调性很小。通过建立多座不同跨度的连续梁有限元模型,分析了混凝土弹性模量E、预应力张拉龄期τ、不同徐变计算模式及二恒铺装时间等主要因素对后期徐变的影响。结果表明,混凝土弹性模量必须达到设计要求;预应力张拉时混凝土龄期根据具体计算结果可适当调整;不同徐变计算模式差异大;延长二恒铺装时间可显著减小徐变变形。     

客运专线车站设计有关问题的研究

研究目的：研究客运专线车站设计车场布置及有关设计标准,提出客运专线车站设计采用标准的具体建议。研究方法：结合客运专线车站设计存在的问题,车站作业的要求和特点,对车站设计技术标准进行研究分析和总结。研究结果：提出了客运专线站场设计高、普速车场布置方式；对旅客通道站台出入口的宽度给出计算公式；对安全线设置要求提出了建议；分析计算了车站到发线数量确定的参数和方法,分析了车站到发线有效长度的组成因素、道岔型号的选用、道岔配列及铺设要求等设计标准。研究结论：客运专线车站高、普速车场应采用分场分线布置；到发线数量为0．063 3倍的旅客列车换算对数；旅客站台出入口最小宽度,始发站岛式站台为5．0 m,侧式站台为4．5 m,中间站为2．5 m；车站到发线有效长度为700 m；列车控制系统不能满足列车追踪间隔或保证列车运行安全时,建议在车站到发线接车末端设置安全线；道岔应离开竖曲线起终点或变坡点不小于20 m的距离布置。