连续梁桥上无缝道岔合理化布置研究

为了进一步研究连续梁桥上无缝道岔-梁-墩合理布置形式,基于梁轨相互作用关系,建立了"岔-板-桥-墩"一体化空间计算模型,并鳊制了相应程序.计算分析表明:连续梁跨度应适中,建议取为32 m+48 m+32 m的一联三跨连续梁,岔前或岔后距离梁端宜在20 m以上,固定支座宜布置在连续梁中间跨的两端,尽可能离岔心近一些.在需要增大桥墩刚度且又难以实现时,可考虑将连续梁相邻桥墩支座设置成双固定支座,这样同时可以起到减小桥上无缝道岔受力与变形的作用.     

采用梁格法对异形道岔梁支座布置的优化设计

采用梁格法对天津至保定客运专线子牙河特大桥异形道岔梁的支座布置进行研究,发现单梁模型及通常的连续梁支座横向布置模式不能适用于该异形道岔梁,需要采用三维分析方法(如梁格法)才能得到较准确的各支座反力情况并据此对支座布置进行优化的结论。并且对于异形连续梁,在截面突变的位置需要注意支座方向的选择,以避免温度作用下产生过大的水平力。     

连续梁桥上无缝道岔温度力与变形影响因素分析

研究目的:桥上无缝道岔是跨区间无缝线路的一项关键技术。分析各种因素对道岔和桥梁的受力与变形的影响,总结出连续梁桥上无缝道岔受力与变形规律,是关系到客运专线运营安全的重要问题。研究方法:通过建立连续梁桥上无缝道岔的有限元计算模型,利用Ansys软件对连续梁桥上无缝道岔进行力学计算并作参数影响分析。研究结果:道岔布置位置和桥墩支座布置形式对系统受力和变形影响较大;增大岔区内道床纵向阻力和扣件纵向阻力,有利于控制道岔的位移;连续梁固定墩刚度增加能有效控制道岔各主要位移,同时能减小基本轨最大附加力;轨温变化幅度对系统受力和变形的影响非常显著。研究结论:道岔应避免布置在梁的端部并且尽量让道岔导轨与梁体反向伸缩;合理设计锁定轨温能有效地改善系统受力状况。     

简支梁桥上无缝道岔温度力与位移影响因素分析

将道岔、梁和墩台视为一个系统,建立简支梁桥上无缝道岔的有限元模型。根据变分原理和“对号入座”法则建立有限元方程组。以铺设一组43号道岔的18跨32 m混凝土简支梁桥为例,研究影响简支梁桥上无缝道岔受力与位移的因素,如支座布置形式、轨温变化幅度、梁温差、扣件阻力、道床阻力、限位器间隙、岔枕刚度、限位器位置、梁跨长度和桥墩刚度等。计算结果表明,简支梁桥上无缝道岔在温度荷载作用下,钢轨温度力在限位器处和限位器前梁端处同时出现两个峰值;与桥上无缝线路相比,桥上无缝道岔桥墩处的最大受力显著增大;当梁与导轨同向伸缩时,岔区内钢轨位移较大;限位器应布置在梁跨中部;限位器间隙对桥上无缝道岔的受力与位移有双重影响;岔区内钢轨的受力与位移随桥墩刚度增大而减小;岔区内采用较大的扣件阻力和道床阻力,岔区外采用较小的扣件阻力和道床阻力,可以降低钢轨附加温度力。     

京沪高速铁路徐沪段桥上板式无砟无缝道岔设计研究

介绍了京沪高速铁路徐沪段桥上板式无砟无缝道岔的结构组成和结构特点,建立了桥上纵连底座板式无砟无缝道岔的"岔—板—板—梁—墩"一体化计算模型和计算方法,基于开裂后钢筋混凝土刚度折减理念和轴向拉压杆件理论采用极限状态法进行底座板结构设计,提出了京沪高速铁路道岔梁结构设计方法,确定道岔梁的合理结构形式、设计参数、纵横向支座合理布置方式。     

京沪高铁简支系杆拱创新设计与发展

简支系杆拱是一种结构受力明确、刚度大、高度低,且美观、经济的无推力拱桥。在京沪高铁徐沪段,简支系杆拱首次被系统研究和广泛运用。该路线共设跨度96 m、112 m和128 m的简支系杆拱桥21处。简支系杆拱的结构为外部静定、内部超静定的尼尔森体系平行拱或提篮拱;系梁采用单箱三室等高预应力混凝土箱梁;拱肋采用哑铃型钢管混凝土截面;吊杆采用PES (FD)低应力防腐索体。通过对吊杆布置形式、矢跨比和拱轴线线形等关键技术参数进行对比研究,确定了合理的结构形式。对简支系杆拱结构的优化进行了总结,并对桥梁结构的发展进行了展望。     

钢轨道梁桥桥面板设计

通过对跨座式单轨交通系统中钢轨道梁桥面板的受力分析,针对钢桥面板的复杂受力情况,将钢桥面板的受力分为三个体系来讨论,采取了栅格单元计算方法,模拟了列车在行走方式下荷载布置情况,计算了桥面板的截面内力。以一榀跨度为64 m直线简支钢轨道梁的桥面板为例,利用VB编程给出了该钢轨道梁桥面板的受力情况。     

无砟轨道连续梁桥与道岔纵向相互作用规律的研究

建立了无砟轨道线桥墩一体化计算模型,用数值模拟法,以一组60 kg/m钢轨客运专线18号可动心轨道岔布置在连续梁上为例,通过两种类型("门"形筋混凝土道床、带限凸台的道床板)无砟轨道桥上无缝道岔与有砟轨道桥上无缝道岔基本轨温度附加力、基本轨伸缩位移的比较,表明:无砟轨道桥上无缝道岔温度附加力分布规律、钢轨位移分布规律与有砟轨道桥上无缝道岔相似,"门"形筋及带限位凸台无砟轨道桥上无缝道岔因道床阻力大,尖轨及心轨相对道岔板的伸缩位移要小;对于带限位凸台的无砟轨道结构计算结果表明:单个凸台的支座刚度＞250 kN/mm时,凸台支座胶垫的压缩量＜1 mm.道岔板不同温度变化幅度的计算结果表明,随着道岔板日温差增大,基本轨温度附加力、伸缩位移、翼轨末端间隔铁受力、直尖轨尖端相对道岔位移、转辙器道岔板受力、辙叉道岔板受力均随之减小,而心轨尖端相对道岔板位移、导曲线道岔板受力、连续梁固定墩受力则随之增大.     

900t箱梁架设的安全质量控制

900 t预应力混凝土简支箱梁,因其体积大、质量大,使得提、运、架梁施工难度较大,风险较高。结合兰新铁路第二双线甘青段900 t箱梁的成功架设实例,介绍了混凝土简支箱梁在架设过程中采用"四点受力三点平衡"、"对位、落梁"、"平面、高程控制",以及"支座灌浆"等关键工序安全质量控制措施,并列举了施工中常见的质量问题及解决办法。     

简支道岔梁设计

结合某铁路工程24m简支道岔梁,介绍道岔梁的设计原则、整体模型计算、纵向设计、横向设计。在设计中考虑了道岔与桥梁的相互作用,道岔区的桥梁、轨道,道岔的强度、稳定、位移均能满足规范要求。     

太中(银)铁路变宽道岔连续梁构造及支座布置研究

随着我国铁路建设事业的发展,铁路建设标准和列车运行速度不断提高,由于受复杂地形条件限制,出现了无缝线路的车站或站前道岔区上桥的情况。太中(银)铁路子洲站的站前咽喉区位于跨大理河的特大桥上,以该桥上的双线变四线无缝道岔梁为例,通过建立实体元模型,对梁体宽度变化较大的异型梁的构造和支座布置进行研究,提出支座布置的基本条件和方式。     

有砟轨道简支梁桥支座位置对无缝道岔的影响分析

桥上无缝道岔的受力和变形情况比较复杂,影响因素众多。以单组18#单开道岔铺设在简支梁桥上为例,建立道岔—桥梁—墩台一体化空间计算模型。利用有限单元法,考虑固定支座在左侧和右侧两种工况,分析了简支梁桥支座位置对无缝道岔受力和变形的影响。计算结果表明,当固定支座在右侧时,基本轨的伸缩位移远大于固定支座在左侧的情况,故应尽量避免将固定支座设置在右侧。     

组合梁钢与混凝土板相对滑移及栓钉受力状态研究

研究了单伸臂简支组合梁和双伸臂简支组合梁和双伸臂简支组合梁钢与混凝土板之间相对滑移和栓钉受力的关系；考察评价了材料力学中基于平截面假定的计算平面梁纵向剪力流公式计算组合梁栓钉受力的适用性；研究了无钉区两侧密集型布置的栓钉群中剪力的分配，为铁路连续结合梁的设计提供了依据。     

高速铁路无砟轨道无缝线路车站咽喉区道岔连续梁结构形式的研究

研究目的:对高速铁路咽喉区由正线2股道变为站内6股道形成的多股道变化的道岔群进行研究,选择合理的桥梁结构以满足无缝道岔的布置要求。研究结论:通过对无砟轨道无缝线路车站咽喉区道岔连续梁结构形式研究,总结出道岔区桥梁结构形式选择的控制因素;为设计出能满足无砟轨道无缝道岔受力及变形要求的结构需重点解决如下问题:(1)确定无砟轨道无缝道岔对桥梁结构变形及梁缝位置的要求。(2)根据无砟轨道无缝道岔对桥梁结构梁缝处钢轨横向相对位移限值的要求,确定合理的梁跨横向布置。(3)根据确定的梁跨结构形式,建立无缝道岔-桥梁-墩台一体化力学模型,计算岔区轨道、梁体和下部结构的工作状态。(4)做梁部结构整体及局部分析。     

变宽道岔连续箱梁偏载系数研究

以7×32 m双线变三线道岔连续梁为例,基于理论和数值模拟方法研究活载作用下道岔梁弯矩和支座反力的偏载现象;分析道岔梁弯矩偏载效应沿截面横向分布规律以及支座反力的偏载规律,最后给出道岔梁纵向计算的偏载系数合理值。     

桥上无缝道岔纵向力计算理论与试验研究

根据桥上无缝道岔受力和变形特点,建立道岔-桥梁-墩台一体化计算模型,并利用有限元法对模型求解。以浙赣线湄池1号大桥为例,分析桥上无缝道岔的受力与变形的特性,测试桥上无缝道岔的温度力和位移。试验结果表明,理论计算结果和实测数据相吻合。理论分析和实验研究表明:所建立的道岔-桥梁-墩台一体化模型用于计算桥上无缝道岔纵向力和位移是合理可行的;桥上无缝道岔与桥上无缝线路的受力和变形差别很大,在计算桥上无缝道岔时应考虑实际的钢轨温度变化幅度、道岔布置方式和岔、桥相对位置。在道岔布置密集的区域,如车站咽喉区,道岔间的相互影响较大,为准确计算道岔及桥梁的受力和位移,应建立包括所有道岔和桥梁的整体模型。     

尼尔森体系拱桥在城市人行天桥中的应用研究

采用数值模拟和现场实测等方法对尼尔森体系提篮拱桥在城市人行天桥中的应用进行分析研究。对尼尔森体系人行拱桥结构进行受力分析,研究结果表明这种结构形式跨越能力大,整体刚度大,稳定性好。舒适度评价是人行桥设计的重要指标,通过对尼尔森体系拱桥与洛泽拱桥的自振特性进行对比分析,表明吊杆交叉布置的尼尔森体系拱桥比吊杆竖直布置的洛泽拱桥基频大。通过实测桥梁结构的动力特性,验证了尼尔森体系提篮式拱桥满足各国规范规定的加速度限值要求,舒适度较好。     

悬挂式单轨三开平移道岔系统设计

为解决悬挂式单轨单开道岔在段场应用时存在道岔数量多、占地面积大、建设成本高的问题,文章提出悬挂式单轨三开平移道岔总体方案,并对道岔结构和控制系统进行设计。该方案采用“八字”型道岔梁结构布置方式,解决道岔三开转辙换向问题;设置齿形梁间连接装置和锁定装置,增强道岔梁与轨道梁对接定位安全性、平顺性、准确性和牢固性,避免道岔端部与轨道梁干涉的问题;通过驱动及走行装置,在门式梁的支撑下,解决道岔梁平移导向平稳性的难题;设计悬挂式单轨三开平移道岔控制系统,实现道岔平移运动中的控制。经与其他方案对比可得,采用悬挂式单轨三开平移道岔时,会使段场中道岔数量更少、横向长度更短、占地更小、投资更低。     

跨坐式单轨简支变连续轨道梁设计

目前应用于重庆轻轨较新线二期工程中的连续轨道梁为简支变连续轨道梁,解决了在采用非承拉式的普通盆式橡胶支座的前提下,以大跨径轨道梁跨越路口的问题.从结构体系(包括主梁、横梁、支座等)探讨了跨坐式单轨简支变连续轨道梁设计和施工的主要特点.采用简支变连续的施工方法,可有效控制轨道梁的线形,降低施工对环境的影响.     

路基无缝道岔对桥上无缝线路的影响分析

根据桥上无缝道岔纵向相互作用特点,利用有限元软件ANSYS进行二次开发,采用APDL语言编写了桥上无缝道岔纵向附加力计算程序,建立了线-桥-墩-基础一体化计算模型。以12号固定辙叉无缝道岔在路基上变化位置为计算条件,分析了温差、扣件阻力、道床阻力、支座布置、限位器个数、限位器间隙等因素对桥上无缝线路的影响。计算结果表明:隧道道床、扣件阻力减少,无缝道岔对桥上无缝线路的影响范围增大;支座布置情况不同时,无缝道岔对桥上无缝线路的影响范围变化明显;随着温差减少,直基本轨与尖轨尖端相对位移逐渐减少。