轨道交通新型高分子材料研发及应用进展

综述了我国几种新型高分子材料的研究现状,分析了典型材料的功能特性和技术关键点,介绍了现有技术在轨道交通领域的应用情况,并指出了我国轨道交通高分子材料的研究方向。     

整体桥H型钢-RC阶梯桩与土相互作用拟静力试验

以H型钢-RC阶梯桩模型试验为背景,进行了2根H型钢-RC阶梯桩(HS-RC-0.25、HS-RC-0.50)及1根H型钢桩(HS)的低周往复荷载拟静力试验;在桩顶施加水平位移荷载,埋设应变片与土压力计,采用特殊设计的桩身水平变位测试方法,得到了H型钢-RC阶梯桩桩身破坏特点、沿桩深方向的桩身水平位移与应变、骨架曲线和滞回性能曲线;利用OpenSEES对比分析了桩顶自由与固定条件下阶梯桩桩顶水平变位能力,得到了阶梯桩水平承载力折减系数与转化系数,对比了利用折减系数得到的模型桩水平承载力计算值与试验值。试验结果表明：H型钢桩的桩顶弹性变形为2~25 mm,其水平变形能力强,承载能力好,加载全过程滞回环饱满,耗能效果好;刚度比对阶梯桩的破坏模式无显著影响,阶梯桩的上段钢桩均无明显的屈曲破坏,变截面处混凝土严重剥落且破坏位置相同;随刚度比增大,阶梯桩-土体系屈服位移及屈服荷载均提高,HS-RC-0.25较HS-RC-0.50桩顶屈服位移减小了29.15%,桩身应变突变减小;阶梯桩的滞回环在加载初期因为滑移表现为捏拢状,而在加载后期过渡为饱满的梭形,耗能效果良好,HS-RC-0.50加载全过程的耗能比HS-RC-0.25多25.4%,具有较好的水平变形能力;对比试验值,HS-RC-0.25的计算误差为-9.68%,HS-RC-0.50的计算误差为-2.47%。可见,HS-RC阶梯桩能满足整体桥桩基的水平变形需求,利用折减系数能较好地计算阶梯桩的水平承载力特征值。     

水平往复大位移作用下整体桥台后土压力计算方法

为研究强震和温度作用下,整体桥台产生的水平往复大位移对桥台与台后填土相互作用的影响,进行了整体桥台-H形钢桩-土相互作用拟静力试验,并基于试验结果研究了大位移作用下整体桥台后土压力的分布规律;根据台后土压力分布,提出了台后土压力合力作用点位置与加载位移之间的关系式,并在现有研究的基础上给出了改进的整体桥台后土压力计算方法。研究结果表明：正向加载(桥台挤压台后土)时,台后各处土压力随加载位移的增加先增大后减小;台背处和台后20%桥台高度处土压力受桥台位移的影响更大,沿深度方向呈梯形分布;台背处土压力分布中,由于台底H形钢桩的约束,最大土压力位于入土深度0.875 m处,台底位置的土压力则略有减小;台后60%桥台高度和1.4倍桥台高度处土压力受桥台位移影响较小,沿深度方向呈三角形分布;负向加载(桥台背离台后土)时,台后土压力沿深度方向呈三角形分布,且台后各处土压力与加载位移不相关,其值相对于正向加载时可忽略;水平往复大位移作用下,整体桥台后土会产生脱空现象,脱空范围超过桥台高度的37.5%;台后土压力沿纵桥向呈指数型衰减,且相比小位移作用下衰减得更快;台后土压力合力作用点位置随加载位移的增大而逐渐降低,且台后土压力系数与加载位移具有明显的非线性关系,呈现先增大后减小的规律;现有土压力计算方法未考虑桥台位移的影响或认为台后土压力在桥台发生小位移时随桥台位移的增大而增大,发生大位移时则基本不变;提出的土压力拟合公式的判定系数为0.92,计算值与试验值的相对误差为6.2%,可作为现有土压力计算方法的有益补充。     

基于联合仿真方法的铁路钢桁梁桥局部应力分析

针对移动列车引起的铁路钢桁梁桥局部应力问题,提出了基于Ansys-Matlab联合仿真的列车-桥梁耦合动力响应分析方法.根据多体动力学理论,采用Matlab软件建立具有二系悬挂的质量-弹簧-阻尼系统车辆动力学模型;采用有限元软件Ansys建立桥梁多尺度有限元模型;通过Matlab软件和Ansys软件之间的轮轨接触力传递...     

横向湿接头及其浇筑顺序对装配式斜转正梁桥的影响分析

为研究横向湿接头与预制梁龄期差和横向湿接头浇筑顺序对装配式斜转正梁桥结构受力的影响,以5片30 m跨径装配式小箱梁为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元软件对多个模型进行对比分析.结果表明,考虑横向湿接头的梁格分析模型所得支座反力更不利;综合施工和成桥阶段,横向湿接头同时浇筑施工能得到最合理的支座反力和主梁跨中竖...     

鹅公岩轨道专用桥斜拉-悬索体系转换施工技术

鹅公岩轨道专用桥桥跨布置为(50+210+600+210+50)m,是世界上最大的自锚式悬索桥.该桥创造性地采用先斜拉后悬索的施工方案,通过在主塔顶设置临时钢塔,在钢塔与加劲梁之间设置临时斜拉索,采用斜拉扣挂法施工加劲梁形成临时斜拉桥,然后通过斜拉-悬索体系转换最终形成悬索桥.工程实践证明,按加劲梁线形调整、吊索安装、...     

大跨度轨道交通桥梁扭转变形及其限值

偏载作用下大跨度桥梁主梁易产生较大的扭转变形,这对轨道交通车辆运行的安全性和舒适性是不利的。针对大跨度桥梁扭转变形的特点,明确了大跨度桥梁主梁局部扭曲和整体扭转两种变形形式,并结合相关规范的已有规定和公务部门的管理标准,提出了扭转变形限值的取值标准,并通过车—桥耦合振动分析实例验证了主梁扭转变形的不利影响。研究结论可为设计和管理人员提供参考。     

采用多阶适时连接装置连续梁桥减震性能研究

为解决连续梁桥震中固定墩单独承担上部结构纵向地震荷载的问题,提出在梁体和活动墩之间安装多阶段适时控制连接(MTC)装置,地震发生时可根据地震动大小分阶段适时介入合适的连接刚度,临时限制梁体和活动墩的相对位移,将上部结构地震荷载分散至各个桥墩提高其整体抗震性能,同时还可避免中小地震作用下整桥地震响应大幅增加的现象发生.基...     

某下承式砼系杆拱桥静动力试验研究

某下承式预应力砼系杆拱结构上跨铁路,风致振动显著,且通车时间超过20年,吊杆底部存在漏油现象.为评价该桥实际使用性能和工作状态,判断桥梁承载能力及动力特性,文中对其进行有限元分析及静动力试验研究.结果表明,桥梁承载能力满足原设计荷载等级要求,动力特性良好,但吊杆索力需加强观测.     

高架桥弯梁抗扭稳定性分析

依据淮河入海水道高架桥工程, 采用空间有限元数值方法, 构建了全桥的空间仿真模型, 分析了多跨独柱墩弯梁桥的抗扭稳定性。考虑了引起弯梁抗扭稳定性的主要影响因素, 如弯梁恒载、温度效应、车辆的偏心行驶等, 并分析了这些因素组合时对弯梁的影响。结果表明, 弯梁桥的抗扭稳定性主要表现在弯梁的扭转变形和支座的支反力上, 特别是要设计合理的支承方式, 避免支座出现脱空现象。