高速铁路桥梁支座设计要求及应用技术

为满足高速铁路大跨度桥梁的大承载力和大位移的需要，要求支座具有大吨位大位移性能，同时还具有一定的减隔振性能。受材料设计容许应力的限制，大吨位支座的尺寸较大，不适宜运营期的更换，因此，支座设计时应充分考虑结构的耐久性。高速铁路对工后沉降量控制严格，在一些特殊地段还需采用可调高支座进行调整。文章对高速铁路支座的设计要求做了...     

桥梁新型多功能支座对无缝线路纵向力影响研究

提出一种桥梁新型多功能支座，重点探讨此支座对桥上无缝线路纵向受力与变形的影响规律，以杭温铁路义乌特大桥为工点，对比研究桥梁采用固定墩设计方案及中墩更换为多功能支座后的桥上无缝线路力学特性，并在此基础上提出支座优化建议。研究得到以下结论：多功能支座方案可将桥梁的伸缩位移零点调整到桥梁主跨中点，从而减小桥梁温度跨度，解决义乌特大桥不适合做刚构桥的地形限值条件；当多功能支座摩擦系数小于0.005时，多功能支座方案相比传统支座方案的无缝线路受力优化幅度较小，摩擦系数大于0.005时，支座摩擦力可完全抵消列车制动力，无缝线路受力将得到大幅优化；随着摩擦系数的增加，钢轨伸缩力小幅增加，钢轨制动力较大幅度减小，摩擦系数为0.005时，制动力最小；建议多功能支座后续的优化方向为增大支座摩擦系数。     

波形钢腹板PC连续箱梁桥支座偏移成因分析及更换技术

波形钢腹板PC连续箱梁桥能够将钢、混凝土两种材料有效结合，是一种经济、合理、高效的新型结构形式。但波形钢腹板PC连续箱梁桥不同于普通预应力混凝土连续箱梁桥，其病害原因需进行专门分析并采取针对性措施。以某高速公路一联(70+11×120+70)m波形钢腹板PC连续箱梁桥为例，结合支座纵向预偏量设置、桥梁结构类型、环境温度及桥面线形进行支座偏位原因分析，改进支座设计。基于现场情况并考虑施工条件制定更换方案，通过方案比选确定最优方案并组织实施，同时加强过程监测，保证施工安全和桥梁结构安全。盆式橡胶支座更换完成后的验收结果满足规范要求，其分析思路及更换技术可为类似桥梁结构的支座更换提供借鉴。     

中兰客运专线桥梁总体设计

中兰客运专线是我国“八纵八横”高速铁路主通道之一“京兰通道”的重要组成部分。为解决中兰客运专线复杂建设环境条件导致的桥梁设计困难,并最大化实现“安全、实用、经济、美观”的设计宗旨,中兰客运专线桥梁设计以标准化简支梁为主,采用大跨桥梁为辅助的解决方案。本文介绍了湿陷性黄土地区桥梁、高烈度地震区桥梁、山地高墩区节段预制胶拼梁、大跨度简支系杆拱等重点桥梁设计特点,采用钢阻尼减隔震支座可有效延长结构的自振周期,满足地震力下结构大位移要求。     

高墩大跨度上承式连续钢桁梁桥温致变形规律

桥梁的纵向位移受活载影响较小，温度效应是影响大跨度钢桥变形行为及受力规律的重要因素，直接关系到桥梁结构安全。本文以墩高154 m，孔跨布置（108.0+151.5+249.0+151.5+108.0）m的上承式连续钢桁梁为背景，依据桥梁监测数据分析了高墩大跨度上承式钢桁梁桥包括结构温度场时变特征，以及桥梁支座位移、桥面纵向位移、温度零点等随温度及时间的变化规律。结果表明：钢桁梁桥温度场在时间维度上存在明显变化，相对于年温度场的变化，大桥日温度场变化较为显著；在同一大气温度条件下，各测点温度波峰出现的时间存在时滞效应；两侧桥台处支座及伸缩缝位移与日温差变化关联性较强。桥梁边墩支座纵向位移与温度近似呈线性关系，但中墩支座活动性能不良，说明在环境温度作用下，支座未能克服桥梁上部结构自重引起的摩阻力，桥梁结构的整体受力与理想设计状态有所差异；由于支座摩阻力不可忽略，桥梁温度零点位置随着温度的变化而发生漂移，且与原设计位置偏差较远，导致各测点纵向位移和日温差的相关性与原设计状态存在偏差。     

铁路简支梁桥减隔震支座设计参数的优化研究

运用结构最优化理论建立了考虑地震时车辆运行安全性的铁路简支梁桥减隔震体系优化设计模型,采用ANSYS中的一阶优化方法,在优化过程中考虑结构Rayleigh阻尼系数的变化对减隔震体系的影响及土和基础的相互作用,实现了对铅芯橡胶支座动力设计参数的优化设计.通过计算分析,得出了铅芯橡胶支座动力参数对桥梁地震响应的影响规律：在应用LRB对不同场地条件下的铁路简支梁桥进行减隔震设计时,屈服后刚度与屈服前刚度比α对结构地震响应有重要影响.因此,可以采用改变屈服后刚度与屈服前刚度比α的简化设计方法,满足桥梁地震响应的要求.为了提高系统的优化效率,在进行减隔震支座优化时,行车安全性的约束可以在优化过程外考虑,即在支座参数优化解确定后,再进行车辆地震输入谱密度强度SI值的验算.     

城市铁路桥梁支座选型和八通线桥梁支座特点

结合城市铁路高架桥的结构形式，探讨其桥梁支座选型，并着重介绍了北京地铁八通线桥梁支座的特点。     

城市高架桥匝道支座脱空成因分析、处理及预防措施

结合合肥市裕溪路高架桥工程F匝道在施工过程中出现的支座脱空现象,根据现场调查结果,从设计和施工两方面分析其成因,制定切实可靠的处理方法,确保处理后的桥梁达到安全使用的目的,并重点提出相应的预防措施。可为类似的城市桥梁设计、施工及运营提供参考。     

调高支座在客运专线桥梁上应用的研究

本文通过对目前国内外高速客运专线采用的调高支座原理和特点的对比,提出在高速客运专线桥梁上采用加钢垫板方式的调高支座,阐述了我国调高支座研究的主要内容,并对我国调高支座的设计制造提出了一些建议,具有一定的理论指导和实践价值.     

铁路桥梁制动力调节体系的研究

基于铅芯橡胶支座的性能，提出利用铅芯屈服前刚度合理调节列车制动力，利用铅芯屈服后刚度进行隔震的思路，并通过静力试验，动力特性测试及模拟地震振动台试验予以验证，试验结果表明，设置橡胶支座后，可以有效的调整各墩台的综合刚度，按设计意图合理分配制动力；与传统支座桥梁相比，橡胶支座多跨简支模型桥梁的动力反应呈全桥一致反应，隔震效果显著，地震响应得以大幅度减小。     

对大吨位压力试验机改造方案的分析

依据TB/T、2331--2004《铁路桥梁盆式橡胶支座》的要求，对机车车辆检验站10000kN试验机进行改造。主要是通过设计工装使大吨位的万能试验机满足桥梁支座的压转试验、摩擦系数试验的要求。重点介绍了零件的设计过程和对方案的分析。     

宣杭线某特大桥无缝线路附加力计算

桥上无缝线路设计是跨区间无缝设计中非常重要的一环，桥梁、轨道结构是影响无缝线路设计的关键因素，如何减小梁、轨之间的相互作用，满足轨道强度和稳定性要求是设计的关键。本文以宣杭线特大桥无缝线路设计为例，阐述特大桥无缝线路设计研究方法。     

高速铁路桥梁支座更换整治技术的探讨

我国高速铁路大量采用常用跨度预应力混凝土箱梁,部分运营高速铁路桥梁支座存在安装错误的情况,桥梁结构不能按设计规定方向变形伸缩,对线路平顺性产生了一定影响,给高铁运营安全带来了安全隐患。结合沪宁城际唐家村大桥、杭甬高铁柯桥特大桥支座更换整治的实例,研究解决运营高速铁路桥梁支座更换整治方法和措施,为高速速铁路无砟轨道桥梁支座更换整治积累资料和经验。     

摩擦摆支座在桥梁抗震设计中的应用及分析

介绍摩擦摆式减隔震支座在桥梁抗震设计中的应用,并结合"跨511路大桥"项目工程中(30+40+30)m连续梁桥,着重介绍了摩擦摆式支座的参数选取及隔震方案设计。根据采用普通支座和摩擦摆式支座两种方案的地震反应对比分析,论证了摩擦摆式支座在桥梁减隔震设计中的效果,并对该类支座在应用中存在的问题作了初步探讨,以供今后类似工程抗震设计参考。     

桥梁受地震作用时被动控制机理分析

利用控制论原理建立了桥梁在地震作用下的振动控制方程，分析讨论了桥梁抗震消能支座（隔震支座）被动控制的机理及其不同参数对隔震减振性能的影响。     

E型钢阻尼支座的设计与减震性能分析

研究目的:本文介绍了E型钢阻尼支座的工作原理、设计方法、应用实例,并对其进行了有限元分析和试验室测试,验证其设计及其应用的可行性。另外对E型钢阻尼支座进行了实桥减震性能分析,分析其设计地震和罕遇地震下的相对位移和桥梁内力,验证其耗能效果。研究结论:本文对于E型钢阻尼支座的设计计算方法与有限元分析和试验室测试结果基本一致,说明该设计的正确性和可行性。实桥分析结果表明:(1)E型钢阻尼支座可有效减小简支梁桥的墩顶相对位移和墩底内力,满足抗震要求;(2)其滞回曲线饱满,说明E型钢阻尼支座的型钢耗能部件已经进入塑性阶段,且发挥了良好的耗能特性;(3)E型钢阻尼支座可有效减小桥梁的地震响应,从而保护桥梁结构避免在地震中破坏;(4)E型钢阻尼支座可推广应用于采用减隔震设计的铁路桥梁中。     

沪杭高速铁路无砟轨道结构桥梁支座更换施工技术研究

针对目前高速铁路多以桥梁形式跨越的特点,不可避免存在在无砟轨道结构施工完毕后或在运营中,桥梁支座出现质量缺陷造成安全隐患时,必须对现有存在质量缺陷和安全隐患的桥梁支座进行更换。采用大吨位千斤顶将梁体顶起后更换存在质量缺陷的桥梁支座,其重要保证是确保在桥梁支座更换过程中无砟轨道结构的几何状态满足运营要求及桥梁、无砟轨道结构不受到破坏。通过对无砟轨道桥梁支座更换技术的研究和探索,成功更换了高速铁路无砟轨道桥梁支座。更换结果表明采用顶起桥梁满足更换支座必须的高度进行高速铁路无砟轨道桥梁支座更换是可行的,沪杭高速铁路无砟轨道桥梁支座更换技术对运营高速铁路更换桥梁支座也具有极大的指导意义和借鉴作用。     

太白路桥减隔震设计分析

为满足太白路桥的高烈度抗震要求,对该桥进行了减隔震设计分析。利用Midas/Civil软件对该桥进行了非线性时程分析,并对比了减隔震设计前后桥梁的地震响应。结果表明:安装粘滞阻尼器和E型钢支座后,桥梁固定墩的纵向和横向墩底弯矩和剪力都明显减小;桥梁纵向和横向梁端位移也明显减小;固定墩墩顶位移在纵向和横向也减小很多。采用本文提出的减隔震设计方案后,太白路桥能够满足所在地区的抗震要求,大大提高了桥梁结构在地震作用下的安全性。     

摩擦单摆支座的设计与减隔震性能分析

研究目的:随着中国高速铁路的蓬勃发展及世界各地强烈地震的频发,桥梁减隔震技术及产品迎来了其推广应用的最佳机遇。本文通过对TJGZ-FPB系列摩擦单摆支座理论、设计及测试的详细叙述,阐明其材料、结构特点及测试注意事项;通过对某铁路客运专线一座预应力混凝土简支梁桥进行非线性时程分析,验证其减震效果。研究结论:通过对摩擦单摆支座的减隔震性能分析研究,得出:(1)摩擦单摆支座建立在摩擦单摆系统(FPS)理论基础上,能够可靠地延长结构自振周期并适当耗散地震能力;(2)作为新型的减隔震产品,摩擦单摆支座无老化、疲劳等弱点,性能稳定,具备结构简单、加工方便、性价比高的特点;(3)结合实桥进行非线性时程分析后得出,合理设计的摩擦单摆支座可以减小桥梁墩底剪力40%以上,减小墩底弯矩60%以上;(4)摩擦单摆支座安全性和性价比高,可广泛推广应用于铁路桥梁的隔震支座。     

轨道交通高架桥梁减隔震分析与应用

阐述E型钢减隔震支座的减震机理,通过非线性时程分析,证明轨道交通减隔震体系的有效性与可靠性,说明应用减隔震支座的桥梁减隔震体系可大幅减小地震力,并消除不确定因素对抗震设计的影响,从而提高结构的抗震安全性和设计的经济性。实践表明,减隔震技术在轨道交通领域的成功应用,将为我国轨道交通抗震设计开辟一个新领域,进而提高轨道交通高架桥梁的抗震防灾能力。