曲线梁-斜跨拱组合钢桥结构分析与试验研究

针对某50 m跨曲线钢箱梁与60 m跨斜跨钢箱拱组合桥进行空间受力分析,并进行成桥的静载与动载试验.采用ANSYS程序建立全桥的空间有限元模型,并配合自编程序分析组合结构在设计荷载下的受力特征及拱、梁承载状况.根据桥跨结构的受力特性,对钢箱梁和钢箱拱的最不利弯矩截面进行静载试验,测试梁与拱的应力及位移,并进行拉索索力测试.静载试验结果表明,桥跨结构实际受力状况与计算模式相符较好;静载下钢箱梁、拱的实测应力相对较低;静载下几何位移基本小于计算值,说明实际桥跨结构安全储备很大.同时采用脉动法进行自振特性测试,并进行行车、跳车激振试验.动力试验表明,桥跨结构动力特性良好.     

小曲线半径T形刚构转体设计

介绍某铁路2×72 m转体T构的结构设计。针对600 m半径的特殊情况,采用BSAS平面计算程序以及专业有限元软件MIDAS,分别建立了平面模型与空间模型,对该桥上部结构的整体受力情况进行了分析对比。另外,采用midas FEA软件建立上球铰局部应力分析模型,对转体结构的受力情况进行了研究。通过研究得出以下结论:本桥上部结构及转体结构设计比较合理,半径较小的转体T构,横向偏心较大时,将转动中心置于整体结构横向偏心位置上,再进行称重平衡试验,可有效地保证转体结构转体过程中的稳定性。     

双薄壁小半径曲线连续刚构桥设计

广州市轨道交通21号线象岭停车场入场线上跨广汕公路主桥采用（58＋95＋58）m连续刚构梁,上部结构为变截面单箱单室形式,下部结构主墩采用双薄壁墩,桥梁位于小半径曲线上。采用Midascivil 2013建立结构空间杆系有限元模型,主要从结构设计、结构纵向计算、结构横向计算等方面进行受力分析。     

高速铁路主跨332m高低塔混合梁斜拉桥设计优化

结合高速铁路主跨332 m高低塔混合梁斜拉桥的设计方案,建立空间有限元模型,针对高低塔混合梁斜拉桥的结构特点和适用条件,对结构体系、主梁形式、主梁高度、主塔高度、斜拉索索距、合理边中跨比、辅助墩的设置等进行了研究,并分析不同的设计方案对高低塔混合梁斜拉桥力学行为的影响,从而确定最优方案。研究结果表明:主桥孔跨布置采用(51+135+332+62+51)m合理可行,采用纵向固定约束体系时固定支座宜设置左低塔处,主梁高度为45 m;高低塔宜采用尾索角度29°,30°对应的塔高。     

3×22.5m异型连续梁的分析与计算

针对某地铁轻轨中的3×22.5 m异型连续箱梁结构,采用空间梁格法进行分析,根据结构的具体情况,建立恰当的力学模型,并基于梁格法理论,采用计算机软件对异型梁进行受力分析,提出了采用梁格法分析时应重点注意的几个问题。     

曲线坦拱桥的模型试验研究

研究目的:常规拱桥的矢跨比均在1/5左右,大连市泉水4号桥则为1/12,并设有半径为500 m的平曲线,这种曲线坦拱桥较为少见。为确保该桥的结构设计安全,并论证工程中经常采用的平面有限元模型在该桥的适用性,本文设计制作了有机玻璃模型,对其空间力学特性进行了测试分析,同时建立空间有限元模型进行对比研究。研究结论:通过实测数据与理论分析结果的对比分析,得出对曲线拱桥要注意弯扭耦合效应的影响,在慎重考虑一些关键参数选取的条件下,可以采用平面有限元模型对大曲率半径的坦拱桥进行结构分析。     

大跨度单线铁路连续梁拱桥动力特性分析

拟建宿州至淮安铁路京杭运河大桥主桥采用(62+132+62)m预应力混凝土连续梁与钢管混凝土拱组合结构。以该桥为研究对象,采用不同方法建立空间有限元模型,比较不同建模方法对动力特性的影响,探讨桩土共同作用、横撑和拱肋截面的不同设计参数对结构动力特性的影响。     

大跨桥桥上无缝线路检算浅析

新建南河川渭河特大桥为客运专线双线铁路桥,桥上铺设CRTSⅠ型双块式无砟轨道,采用一次铺设跨区间无缝线路.桥梁主跨结构为（75 ＋3 ×120 ＋75）m连续梁,大里程端温度跨度达到364 m,在连续梁大里程处设置伸缩调节器.以渭河特大桥为例,采用有限元法建立桥上无缝线路空间耦合模型,对设置了伸缩调节器的桥上无缝线路进行检算,并提出设计人员在检算过程中应当注意的问题.     

穗莞深城际铁路松福路1号特大桥140m钢箱系杆拱结构设计

新建穗莞深城际铁路无砟轨道松福路1号特大桥为钢结构拱桥,主跨采用140 m钢箱系杆拱桥,拱肋、系梁采用钢箱截面。为解决结构刚度不足,梁端转角过大,吊杆亦采用钢箱截面。桥面系为纵横梁体系和预制混凝土桥面板。采用平面模型和空间模型分别进行受力分析计算,对拱肋、系梁、吊杆、纵横梁等结构应力、刚度、稳定性、疲劳进行了控制分析,优化杆件尺寸,取得良好的设计效果。     

基于近似模型技术的高强钢盾构刀盘优化设计

成都地铁6号线某标段为砂卵石、泥岩地层,原设计的盾构6.28 m刀盘中心开口率小,出现泥糊刀盘、卵石难进入土仓等问题.由于高强钢盾构刀盘相较于普通刀盘其强度和刚度均有较大余量,故通过集成有限元软件Ansys Workbench和多学科优化软件Isight,针对高强钢盾构刀盘的结构优化提出一种基于近似模型技术的优化方法.首先进行仿真分析研究2种不同材料刀盘的优化空间,建立高强钢盾构刀盘的优化数学模型,对所选设计变量进行最优拉丁超立方试验设计,并以径向基神经网络近似模型代替刀盘有限元模型,采用多岛遗传算法对高强钢刀盘进行优化设计,最终减薄刀盘钢板的厚度,增大了刀盘中心开口率,有利于大粒径卵石进入土仓,降低刀盘滞磨率,并可提供更大的刀盘结构空间以安装适合常压换刀的滚刀刀箱.该优化方法大大缩减了计算时间,提高了优化设计的效率.     

3×22．5m异型连续梁的分析与计算

针对某地铁轻轨中的3×22.5m异型连续箱梁结构。采用空间梁格法进行分析，根据结构的具体情况，建立恰当的力学模型，并基于梁格法理论，采用计算机软件对异型梁进行受力分析，提出了采用梁格法分析时应重点注意的几个问题。     

城际铁路跨度160 m简支钢桁梁设计及技术创新

设计时速200 km城际铁路采用160 m下承式简支钢桁梁上跨贵广、南广及广茂铁路,对主桥总体布置、主桁构造、桥面系及下部结构进行介绍,利用Midas/Civil建立空间有限元模型,对该简支钢桁梁结构进行静力分析、动力特性计算以及施工方案设计,各项计算结果均满足规范要求。     

弹性链型悬挂高速接触网参数的选取研究

研究目的:为研究弹性链型悬挂高速接触网参数对受电弓/接触网系统动态性能的影响,采用三维接触网模型和质量-阻尼-刚度受电弓模型,对时速350 km弹性链型悬挂高速接触网/受电弓系统进行仿真计算和分析.考虑到接触压力和运行的安全性,对不同的动态仿真结果进行比较,据此选取合适的高速接触网参数.研究结论:通过研究表明,应优先采用120 mm2镁铜合金接触线,张力不宜小于27 kN;承力索采用120 mm2铜合金绞线,张力约为23 kN;跨距取55～60 m;结构高度取1.4～1.6 m;弹性吊索张力不小于3.5 kN;弹性吊索长度取16 ～18 m;支柱吊弦间距约为4.5 m;接触线坡度应控制为0;尽量避免波长为吊弦间隔2～6倍的接触线不平顺.     

高速铁路简支梁基于桥面加速度的基频限值

考虑轻型桥梁结构和轨道结构的发展方向,有必要研究基于桥面加速度的基频限值.采用移动荷载列模型,针对32、40 m跨度高速铁路简支梁在不同质量、不同设计速度下进行车桥动力理论分析,基于桥面加速度评判指标给出了基频限值.研究结果表明:随着梁体自振频率增加,列车作用引起的桥面加速度逐渐减小.相同计算条件下,线质量越大计算得到...     

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。     

半穿式钢桁梁桥与列车系统空间振动分析

提出了一种研究半穿式钢桁梁桥与列车系统空间振动的分析方法.桁梁模型可考虑横向弯曲、竖向弯曲、扭转、畸变以及纵向振动变形的影响,列车由一系列弹簧、阻尼器相连的多刚体模型来模拟.采用计算机模拟方法,计算了提速列车以不同车速通过40 m半穿式钢桁梁桥时的空间振动响应,检算该桥是否具有足够的刚度及良好的运营平稳性,所得结果可供决策部门参考.     

悬浮隧道和支撑结构的响应分析

研究目的:悬浮隧道是一种悬浮于水中的新型交通结构物.由于它直接处于波浪、水流作用的自然环境中,因此计算分析悬浮隧道结构系统在波流作用下的响应,就成为研究和设计工作中必须考虑的问题.本文将悬浮隧道结构系统简化为空间梁系有限元模型,采用梁元的CR列式法,在考虑波流与结构相互作用的条件下,计算分析了跨越长度、隧道断面形式、支撑形式等对悬浮隧道结构响应及支撑所受轴向应力的影响.研究结论:通过计算分析表明,跨越长度由2 000 m增至4 000 m时,隧道静响应位移及支撑所受轴向应力值均变化较小,而动响应位移和支撑所受轴向应力的变化幅值显著增加;椭圆断面隧道的静响应远小于圆形断面隧道,而动响应又远大于圆形断面隧道;锚链式悬浮隧道的响应远小于张力腿式悬浮隧道.     

城市轨道交通斜交隐盖梁门式墩曲线连续梁设计关键点研究

城市轨道交通高架桥在受地面道路净空和车站等控制点标高影响时,隐盖梁门式墩连续梁是一种较经济的结构形式.结合设计实例,阐述了曲线段隐盖梁门武墩连续梁的设计关键点.分别采用了桥博单梁模型和Midas有限元分析软件的梁格模型进行结构分析,对两种模型计算结果进行了比较.研究了隐盖梁斜交角度对连续梁受力的影响,明确了斜交隐盖梁门式墩的连续梁需采用空间梁格模型进行分析,并得出结论:在小半径曲线的连续梁弯扭耦合引起的隐盖梁下支座的横向位移可能超限,应引起重视.     

高速铁路大跨度斜拉桥稳定性分析

针对主跨6 40m的京沪高速铁路南京上元门越江工程南京长江大桥PC箱—钢桁叠合梁双塔斜拉桥方案,考虑结构的非线性和构件的极限承载能力,计入施工过程的变形和应力的叠加效应,用包含梁和索单元的空间组合结构模型,进行大桥的结构行为分析,着重研究在主要施工及运营阶段的结构稳定性问题。     

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。