大跨度铁路钢桥疲劳计算方法及关键参数

疲劳问题是钢桥设计中需要重点关注的问题.对日本、欧洲和我国铁路钢桥疲劳计算方法及相关参数进行了调研分析,明确了各国铁路钢桥在疲劳计算方法和相关参数选择方面的异同.以我国一座千米级跨度铁路钢桁梁悬索桥为例,对其加劲梁杆件的疲劳受力特征、恒活载比及应力比进行了计算分析.研究结果表明:部分杆件在单线和双线荷载作用下疲劳受力特...     

双线自闭区段提速后旅客列车扣除系数的计算方法及数值变化

针对双线自闭区段旅客列车扣除系数的计算方法，在介绍表格计算法的基础上，做了进一步扩展，分析了待避站股道足够和不足条件下，货物列车各待避站起停车附加时分不等条件下表格计算法的运用，定量分析了旅客列车提速后按闭塞分区追踪运行和按站间闭塞运行扣除系数的变化幅度，分析了货物列车提速对改善区段通过能力的作用，得出了旅客列车提速后，为了不增加提速旅客列车扣除系数，要求货物列车相应提速的幅度。     

铁路钢桥整体节点双轴疲劳试验研究

依据铁路钢桥整体节点处次应力的形成和分布状态,设计次应力疲劳试件。利用双轴疲劳试验研究次应力对疲劳寿命的影响,同时进行有限元法对比分析。试验和理论分析结果表明,叠加次应力后的疲劳起裂寿命明显短于没有叠加次应力的疲劳起裂寿命,说明次应力对疲劳强度的影响不能被忽略。计算分析还发现,将次应力与轴向应力等同进行疲劳检算不恰当,将次应力全部当成轴向应力考虑的设计过于保守。     

美日欧中规范钢桥压杆稳定性计算对比研究

在进行稳定设计时,大部分规范同时考虑构件的整体稳定和板件的局部稳定,不同规范的稳定设计方法差异较大。介绍美国、日本、欧洲、中国四种钢结构桥梁规范中的稳定设计方法,通过将整体稳定折减系数和局部稳定折减系数分别表示为相对长细比和相对宽厚比的函数,绘制4种规范下的稳定折减系数曲线进行对比。同时,针对桥梁工程中常用的翼缘厚度小于40 mm的H形截面杆件,根据各规范中对应的曲线,结合算例计算其稳定折减系数。结果表明:对H形截面受压杆件,整体稳定折减系数为美国规范最大,日本和欧洲规范其次,中国规范最小;局部稳定折减系数为美国和欧洲规范较大,日本和中国规范较小。中国规范在稳定设计方面最为保守。     

双线铁路旅客快车扣除系数的计算方法及其取值

在实际调查和大量图解的基础上，应用运行图理论，全面分析了追踪列车间隔时间及客车数量等影响旅客快车扣除系数的各种因素，建立了计算区段旅客快车扣除系数的数学模型，导出了计算公式，并提出了适用于我国一般双线区段的取值范围。     

日本研究钢桥噪声解析方法及改善措施

铁路线路上的钢桥与其他铁路结构物相比，在车辆运行时产生的噪声较大，其原因是钢桥桁架部分会发生振动而引起噪声。为了研究降低钢桥噪声的措施，明确噪声源特性和测定受声点噪声的关系十分重要。列车运行在钢桥上产生的噪声包括：     

基于概率的钢桥焊接构件疲劳养护策略优化方法

将线弹性断裂力学、结构可靠度理论与全寿命成本分析法相结合,提出基于概率的钢桥焊接构件疲劳养护策略优化分析方法。根据钢桥焊接构件疲劳裂纹的尺寸,采用分级维修策略,根据全寿命思想将养护费用分为检测费用、维修费用和失效费用;基于构件的需检、维修和失效概率,以构件满足最小允许可靠度的养护总费用最小为优化目标,进行养护策略优化分析。对某悬索桥钢箱梁横向加劲肋疲劳养护策略优化分析的结果表明,检测费用对最优检测维修时刻的影响最明显;检测费用增大,最优检测维修时刻推迟;维修费用增大,最优检测维修时刻提前;折现率能改变总费用的值;当失效概率很小时,失效费用增大对最优检测维修时刻影响不大。提出的养护策略优化方法简单实用,可操作性强,可用于类似钢结构的养护优化。     

热点应力法在钢桥构件疲劳评定中的应用方法及实例

介绍了热点应力法在焊接板结构中的应用现状,给出了采用有限元法确定钢桥构件热点应力时的单元类型、单元尺寸的选择及外推计算方法。并对一座实桥采用热点应力法对其纵梁腹板竖向加劲肋下端焊趾进行了疲劳评定,计算结果与实际结构状态较为吻合,表明采用热点应力法对钢桥构件因面外变形引起次应力导致疲劳损伤的细节进行评定的有效性。     

低温环境下铁路钢桥疲劳断裂性能研究

针对青藏铁路修建中遇到的钢结构抗疲劳问题，以364根试件的裂纹尖端张开位移试验（CTOD）、702根试件的夏比V型缺口冲击试验（CVN）以及24mm钢板对接焊缝疲劳裂纹扩展速率试验的数据为依据，研究-50℃低温环境下铁路钢桥的疲劳断裂性能。采用常规疲劳试验和数据分析方法会得出“低温疲劳性能好于常温疲劳性能”的错误结论。断裂力学理论分析的结果表明，在相同应力条件下，低温时的疲劳容许裂纹长度（17mm）远小于常温情况（56mm）；相同疲劳循环次数下-50℃与常温的疲劳应力幅的比值为0．88；低温下裂纹稳定扩展区和急剧扩展区的交界点前移。根据研究结果确定，-50℃低温环境下钢桥的疲劳设计可采用现有桥梁钢结构规范规定的公式，但其疲劳容许应力幅取现行规范规定的常温值的80％，同时还应满足相应的构造细节设计及制造的特殊规定。     

车辆限界计算方法对比研究

论述车辆动态限界计算不仅是车辆设计过程中一项重要内容,也是安全行车的重要保障。认为随着动态限界计算理论的日趋成熟,车辆动态限界计算理论和方法也多种多样。为了更加清晰地了解各个方法之间的差异,以某车辆参数为参考,分别用不同的计算方法进行计算,找出各个计算方法之间的不足,为同类问题计算提供参考。     

无黏结预应力高性能粉煤灰混凝土桥梁疲劳损伤计算方法的研究

结合洛湛线工程项目,以不同掺量的高性能粉煤灰混凝土无黏结预应力桥梁的疲劳试验为基础和基于结构变形的方法计算无黏结预应力筋增量,提出一种考虑钢筋和混凝土两种材料耦合作用的非线性疲劳损伤过程分析方法.该方法可以考虑由于组成材料损伤机制不同而造成的疲劳损伤过程中的应力重分布现象,通过分段线性的方法进行混凝土构件的非线性损伤过程分析.理论分析与试验结果比较表明,该方法能够较好地描述无黏结预应力混凝土梁疲劳损伤的全过程,并能给出更符合实际情况的疲劳寿命.     

时速200 km 客货共线双线隧道施工方法研究

对时速200 km 客货共线双线隧道,采用有限元程序模拟了Ⅳ级(分石质、土质)、Ⅴ级围岩浅埋及偏压情况下的动态施工过程.对各工况下的不同施工方法进行了比较,以隧道施工后周边围岩的稳定性和初期支护及临时支护的安全性为指标,给出了各工况的合理工法:Ⅳ级石质围岩(包括浅埋及偏压)及土质围岩浅埋情况可采用中隔壁法施工,Ⅳ级土质围岩偏压及Ⅴ级围岩浅埋情况采用交叉中隔壁法施工较好,而Ⅴ级围岩偏压情况建议按双侧壁导坑法施工.     

高速列车车轴强度计算方法对比分析

针对国内尚未制订高速列车车轴强度设计规范的现状,以中国某高速动车组动车车轴强度计算为例,分别采用日本和欧洲的高速列车车轴强度设计规范中的计算方法以及有限元仿真计算方法,对动车车轴的强度进行计算和对比分析.结果表明:3种计算方法计算得到的车轴强度安全系数均大于1,表明车轴强度符合安全要求;欧洲高速列车车轴强度设计规范考虑的载荷较为全面,与有限元仿真计算方法相比,计算结果偏于安全;但对于轮座部位,采用日本的车轴强度计算方法计算出的安全系数偏大,更为保守.     

高速列车车体强度计算方法对比分析

分析国内外高速列车车体强度规范中的计算方法,以国内某型高速列车车体强度计算为例,分别采用日本、欧洲以及我国的高速列车车体强度设计规范中的计算方法,对车体强度进行计算和对比分析,并提出了一套关于车体强度评定的工程方法,为车体结构设计和强度分析提供了可靠的理论依据。结果表明:3种规范下计算得到的车体满足强度要求;欧洲设计规范考虑的载荷较为全面,我国的车体强度计算方法计算出的安全系数较大,更为保守。     

货车车体疲劳试验载荷谱编制方法研究

以C70车体为研究对象,实测得到车体载荷数据和疲劳关键部位的应力数据。对实测数据用于车体台架疲劳试验的载荷谱编制方法进行了研究,提出了利用车体载荷和应力同步响应关系编制疲劳试验载荷谱的方法。依据损伤等效原则,剔除了对车体损伤无贡献的小应力循环,简化浓缩了应力时间历程。利用载荷和应力测试的同步性,对实测载荷时间历程进行简化和浓缩,编制了适用于车体台架疲劳试验的载荷谱。结合累积损伤理论,对比分析了浓缩前后车体疲劳损伤,验证了该方法的可行性和准确性。     

制动盘疲劳特性研究方法浅探

阐述了制动盘疲劳裂纹产生机理的探索方法和制动盘裂纹扩展到极限寿命的研究手段,为制动盘疲劳特性的研究和预测制动盘疲劳寿命提供了初步的方法和依据。     

挂篮底模纵梁受力简化计算方法及承重分配系数

以一桥梁施工工程实例为依托,采用有限元软件ANSYS对桥梁悬臂施工中使用的菱形挂篮进行仿真分析.提出3种简化模式计算底模纵梁的承重分配,对比发现将底模纵梁承受的外荷载简化为集中荷载,并分配至挂篮下前后横梁的方法是最优简化计算方法.在此基础上对挂篮底模纵梁承重分配系数进行优化,从而简化了繁琐的挂篮底模纵梁受力分析计算,保证了挂篮结构设计和施工的安全.     

武汉天兴洲公铁两用大桥疲劳四线系数的研究

四线铁路桥梁疲劳检算系数与各线列车在桥上的相遇次数及构件的荷载分配系数有关。根据列车过桥的随机性特点,运用概率理论分析四线列车在桥上的相遇概率和次数以及四线铁路桥在各种相遇情况下的损伤度,推导出四线铁路桥梁疲劳检算中四线系数的计算公式。运用该公式,以过桥长度1 092 m,横梁端剪力的荷载分配数据为依据,计算得武汉天兴洲大桥中间主桁疲劳检算四线系数为1.96。根据天兴洲大桥的结构及受力特点,综合分析所有情况的计算结果,建议天兴洲大桥疲劳四线系数取2.20。