北京市六环路斜拉桥设计关键技术

北京市六环路斜拉桥采用(56+100+70+37)m四跨连续双圆柱子母塔单索面W形截面主梁的预应力混凝土曲线斜拉桥方案、墩顶转体法施工,阐述卵石土地区高路堤旁沉井基础的设计与施工要点,对单索面斜拉桥新型无中间横隔板(横梁)W形截面主梁和双圆柱塔的受力规律进行了充分的探索,并提出了预应力混凝土曲线斜拉桥墩顶转体的施工新方法,仅用8个月的时间实现了北京奥运会前大桥基本完工的目标。     

圆柱形钢管混凝土柱三维的解析解

研究目的:钢管混凝土作为主要的承重构件在大型建筑以及桥梁结构中广泛应用.对于钢管混凝土承载力,特别对在温度荷载作用下的承载力研究基本是建立在实验的基础上.本文应用弹性力学中的逆解法引入Airy应力函数,以得到圆柱形钢管混凝土柱在轴向压力和温度的共同作用下,钢管与混凝土的应力状态、钢管与混凝土之间的相互作用力以及内部温度的解析表达式.研究结论:在外部温度和轴向压力荷载的共同作用下,圆形钢管混凝土同一平面内温度、径向和法向应力是半径的曲线函数,而且温度大小仅与钢管和混凝土的热传导系数及截面尺寸有关;径向和法向应力不是单纯的按钢管与混凝土的刚度分配,而是与二者的刚度以及热传导系数相关.     

城际轨道交通桥梁梁端扣件节点间距研究

研究目的:建设城际轨道交通线,为节省土地全线基本以桥梁为主;为减少道砟粉尘影响环境,采用无砟轨道结构.当桥上采用CRTS I 型板式无砟轨道时,受线路小曲线半径的影响,梁缝处扣件节点间距不能满足规范650 mm的要求,影响桥上无砟轨道设计方案的实施.通过研究,提出可行的设计方案,解决梁端扣件节点间距存在的问题.研究结论:通过分析研究钢轨挠度、梁缝处断轨时钢轨弹性挤开量、板端混凝土剪切应力的设计参数、设计工况及评判指标,对梁端扣件节点间距处的轨道结构进行了受力分析,得出梁端扣件节点间距突破规范规定,按725 mm控制的设计方案可行的结论,解决了桥上采用无砟轨道时梁端扣件节点间距制约轨道设计方案的难题.     

深厚杂填土铁路桥梁桩基础设计

以阳泉市白荫支线跨煤矿采空区铁路桥为例,对深厚杂填土地区铁路桥梁桩基础施工方法进行了比选;同时通过Midas建模分析,得到了影响铁路基础刚度提高的关键因素;并针对深厚填土地区特点,计算了桩基础负摩阻力和桩基础承载力,总结了深厚杂填土地区桩基设计采取的措施。     

耳板式钢-混凝土组合桁架节点力学性能试验研究

钢-混凝土组合桁架梁上弦端节点受力复杂,是组合桁架结构受力的关键部位.以西平铁路桥梁钢-混凝土组合桁架节点为原型,设计制作了3个耳板式节点的1:2缩尺模型,进行水平静力性能试验和有限元分析,研究钢-混凝土组合桁架节点的应变发展规律、极限承载力、破坏模式和荷载-位移曲线等力学性能.研究表明:耳板式钢-混凝土组合桁架节点极限承载力和刚度满足设计要求;PBL连接件具有较好的抗剪能力;节点的薄弱部位为弦杆核心区混凝土;节点的破坏模式主要有弦杆混凝土开裂破坏、腹杆屈曲破坏、腹杆与耳板连接处屈服等,因此提高混凝土强度和节点配筋率,增加腹杆厚度有助于提高整个节点的承载力.     

湿陷性黄土铁路路基原位浸水试验研究

在湿陷性黄土铁路路基试验段,运用大型原位浸水试验,研究路基浸水后柱锤冲扩桩和挤密桩地基的浸水规律以及地基土湿陷对路基沉降的影响.研究结果表明:柱锤冲扩桩和挤密桩地基分别在浸水60和50d时,浸水附加沉降发生突变;浸水约19 d浸润角达到最大,因此路基坡脚附近因降雨或其他原因形成的积水滞留时间不应超过19 d;浸水87 d柱锤冲扩桩路堤的沉降量为1.7～5.1 mm,挤密桩为26.2～51.3 mm;长时间持续浸水后柱锤冲扩桩路堤的总沉降量仅为3.8～7.4 mm,而挤密桩路堤的总沉降量则高达62.3～103.1mm,因此在实际工程中,一定要加强挤密桩路段的防排水措施,避免局部积水,以保证行车安全;未处理湿陷性黄土地基的浸润角为38°～42°,故建议在湿陷性黄土地区修建铁路时,距路基坡脚一定范围内不能有鱼塘、水池等长期积水设施.     

严寒地区水泥乳化沥青砂浆的低温性能及疲劳性能试验研究

运用试验方法,进行严寒地区用水泥乳化沥青砂浆抗冻性、低温力学性能和低温抗裂性的低温性能及疲劳性能研究。结果表明,该种砂浆的抗冻性可达600次以上;随着温度的降低,砂浆的抗压强度、抗折强度逐渐增加,-40℃下砂浆的折压比在0.2以上;砂浆出现裂纹时钢球的压入深度均大于1.2 mm;模拟行车条件下砂浆的受力情况,进行10~40 Hz频率350万次疲劳试验,砂浆的累积变形量均小于0.07 mm。结合试验结果和严寒地区试验段的运营考察,考虑到严寒地区-40℃的极端温度条件和350 km.h-1的运营速度,提出严寒地区水泥乳化沥青砂浆的低温性能指标为-40℃砂浆出现裂纹时钢球的压入深度不小于1.0 mm,低温折压比不小于0.20;疲劳性能指标为12 Hz加载频率下经100万次疲劳试验的砂浆累积变形量不大于0.10 mm。     

地面水冷却循环装置的研制

依据CRH3高速动车组牵引变流器冷却循环系统技术指标,研制的地面水冷却循环装置主要由板式换热器、内循环系统、外循环系统和电控柜构成。经选型计算,采用德国萨莫威孚TL90 KCCL型板式换热器,共17片不锈钢板片,板片总面积为4.1 m2,传热功率为209.9 kW;内侧和外侧循环泵分别选用格兰富TP50—190/2型水泵和凯泉KQL65/110—2.2—2型水泵;冷却塔选用GBNL—3/20T型冷却塔;选用西门子SKB62型电动液压阀门执行器,与配置的西门子VVF45.50型调节阀构成冷却液流量调节器;选用可编程的西门子ACX32型控制器;构建了远程监控系统。该装置已应用于CRH3和CRH350牵引变流器机组出厂例行的试验和型式试验。     

地铁盾构隧道下穿铁路车站施工对站台无柱雨棚桩基的风险分析

以昆明城市轨道交通首期工程环城南路站—昆明火车站站盾构施工区间为例,在进行三维有限元数值模拟的基础上,对地铁隧道下穿站台无柱雨棚的施工风险进行综合分析,并提出规避风险的措施。模拟研究结果表明,站台无柱雨棚的桩基将会产生整体沉降、差异沉降以及侧向变形,其风险等级评定为极高。故需要综合采用技术措施和施工安全措施,以确保昆明火车站的运营安全。     

CRTSⅡ型无砟轨道补偿板生产技术

CRTSⅡ型轨道板制造为板式无砟轨道施工技术中的关键技术之一,分为标准轨道板、特殊板和补偿板制造。由于每条铁路线上用到的补偿板的数量少,制作工艺复杂,所以对补偿板很少有单独的论述,但补偿板制造是CRTSⅡ型板式无砟轨道施工过程中不可缺少的关键技术。补偿板的外型尺寸基本同标准轨道板,但它的长度较标准轨道板短,因此用到的钢筋长度、混凝土量、预埋套管与标准轨道板相比都少。补偿板与标准轨道板相比,最大的区别在于采用了单向的单根预应力钢筋张拉法和预埋套筒式的起吊方式。