铁路防治危岩落石桥梁-棚洞一体化结构设计研究

危岩落石灾害是世界范围内高山峡谷地区一种常见的地质灾害类型,具有分布范围广、破坏力强、发生突然等特点,对其危害范围内的构筑物和人类活动构成了严重威胁。当受种种条件限制,考虑空间、地形和投资等因素,桥梁-棚洞一体化结构在提高山区铁路危岩落石防治技术综合水平、保障铁路运营安全方面优势明显。基于RocFall等软件,探讨了危岩落石的冲击计算参数、冲击能量、影响范围、桥梁-棚洞一体化结构的防护能级与防护范围等,提出适用于高速铁路常用跨度32 m简支箱梁的钢筋混凝土刚架式桥梁-棚洞一体化结构设计方案。结果表明：钢筋混凝土刚架式桥梁-棚洞一体化结构在500 kJ的防护能级及以下是可行的;主力(单线活载)+落石冲击荷载为最不利荷载组合,也是结构设计的荷载控制组合,此时结构响应和各项指标满足规范要求。     

重载铁路抢修梁快速架设方案研究

为解决重载铁路桥梁损毁后的快速抢修架设问题,研究了重载铁路抢修梁快速架设装备方案。比较了现有桥梁抢修器材的架设方法与战术指标,分析用于重载铁路桥梁抢修的适用性;介绍了重载铁路抢修梁快速架设装备的性能参数及组成单元,并对各单元的构成部件进行说明;论述了重载铁路抢修梁快速架设装备的架梁步骤。研究的装备具有专业化、一体化、机械化、自动化、智能化等特点,可实现一孔32 m及以下跨度的重载铁路抢修钢梁在6 h内完成架设,并具备通车条件。该研究成果极大提高了我国重载铁路桥梁快速抢修的技术水平,具有很大的应用价值。     

桩柱式桥墩海域施工技术应用研究

针对跨海桥梁在复杂海况下的施工技术难点,结合澳氹四桥单桩单柱式桥墩海域施工实例,分析了单桩单柱式桥墩的结构特点;根据地质条件并综合施工周期和工程成本等因素,分析钢板桩、钢吊箱两种围堰的施工应用和施工要点;介绍桥墩钢筋安装工程中采用的预制钢筋笼整体吊装工艺,给出墩柱施工过程遇到桩基预留钢筋偏位的处理方法。基于此,总结分析了单桩单柱式桥墩海域施工的技术要点,为同类型工程实施提供经验借鉴,扩充跨海桥梁下部结构施工技术储备。     

沪昆高铁北盘江特大桥导风栏杆防风效果风洞试验研究

为满足列车在25 m/s风速下以设计速度350 km/h安全通过桥梁,以沪昆高铁北盘江特大桥为工程背景,研发一种桥梁防风装置—导风栏杆。每根导风栏杆由挡风面、导风角、通风孔、加强肋、安装孔构成,挡风面近似为一个扇形结构,上部有导风角,挡风面上部均布通风孔。每根导风栏杆以一定的间距排列,通过螺栓与下部预埋组件相连。通过风洞试验和风-车-桥耦合分析对导风栏杆进行防风效果验证。结果表明:导风栏杆的应用解决了列车在大风情况下的全速安全运行问题,同时提高了列车的乘坐舒适性。导风栏杆兼具挡风、导风、栏杆功能于一体,同时发挥了桥梁防风、行人安全防护的功能。大部分风通过带折角的倾斜导风叶片进行转向,减小了风荷载对导风栏杆的受力,同时减小主梁的受力。     

某中低速磁浮试验线桥梁总体设计

依托某中低速磁浮试验线工程,以进一步提高中低速磁浮桥梁的经济性、施工便捷性及中低速磁浮交通与跨座式单轨等新型轨道交通的竞争优势为目的,重点阐述中低速磁浮轨道梁结构体系、墩梁型、经济跨度及施工方法的比选,并结合磁浮车辆独特的走行方式对桥面布置、桥上设备安装及管线敷设方式进行优化。根据中低速磁浮线路运营安全性及行驶舒适性的要求,在既有磁浮桥梁技术标准体系研究成果的基础上,提出推荐的轨道梁结构形式及施工方法。     

冲压机械振动对高铁桥梁及行车动力影响分析

高速铁路桥梁的平顺性和稳定性对运营列车的平稳性和安全性有很大影响。为研究冲压机械产生的外部振动激励对高铁桥梁的影响,首先通过对此机械引起的地面振动进行实测,并结合有限元分析软件,确定最大冲击荷载作用下产生的地面振动及传播至桥墩处的振动;然后通过建立列车-轨道-桥梁耦合动力学模型,将桥墩处的地面振动作为激励输入,分析列车以不同速度通过时车辆、桥梁动力学响应。结果表明:地面冲击振动有限元模型计算结果与实测结果基本相符,验证了模型的可靠性;地面振动对桥梁响应会产生一定的影响,距振源50 m处地面振动对桥梁所产生的影响较距振源80 m处(桥墩处)的大,但对运行车辆的影响很小;随着车速由250 km/h至350 km/h,车辆及桥梁各结构的动态响应均有所增大,但都未超出安全限值。因此,冲压机械冲击作用导致的地面振动对列车-轨道-桥梁系统动态服役性能影响非常有限。     

北京南站轨道层桥梁节点设计

通过对常规钢管混凝土节点连接形式的介绍,结合北京南站轨道层桥梁结构构造和受力特点进行分析,阐述北京南站轨道层桥梁结构节点设计和节点处理的构造方法,首创大承载能力型钢混凝土联结过渡方式的独特节点形式,以连接钢筋混凝土梁与上、下钢管混凝土柱,成功解决了承受列车疲劳荷载、截面尺寸大、配筋率高的钢筋混凝土梁与异形钢管混凝土柱连接技术难题。还对轨道层桥梁结构的节点构造、节点类型和计算分析给出较详细的论述,为将来类似节点设计提供指导。     

哈大客运专线桥梁墩台沉降观测与预测

研究目的:以哈大客运专线运粮河特大桥墩台沉降观测为背景,介绍运粮河特大桥沉降观测的技术要求与观测方法;采用曲线拟合法综合分析了桥梁墩台的沉降变形趋势,运用灰色系统的新陈代谢GM(1,1)模型建立累积沉降的预测模型,来分析桥梁墩、台的沉降量,掌握其变形规律.研究结论:通过对哈大客运专线运量河特大桥墩台沉降观测数据进行的分析与评估,采用曲线拟合法分析其沉降变形趋势,运用灰色系统模型对桥梁墩台进行预测,得出以下结论:桥梁墩台的沉降已经渐渐趋于稳定,运用灰色系统的新陈代谢GM(1,1)模型建立累积沉降的预测模型,预测结果表明该模型精度较高,可以用于累积沉降的预测.     

青藏铁路多年冻土桥梁桩基稳定性探讨

研究目的:多年冻土区的桩基存在着桩身强度、均质性、桩周土回冻及变形等的不确定性。为确保青藏铁路的顺利建设和安全运营,分别进行了桥梁桩基承载力试验和桥梁桩基地温及变形的长期监测。为系统评价青藏铁路桥梁桩基的稳定特性,本文基于青藏铁路清水河桥梁桩基试验段和桥梁桩基长期监测系统,研究分析试桩的均质性、静弹模、抗压强度、静载及监测桥梁桩基断面的地温和变形特性。研究结论:桩身混凝土的完整性、均质性整体上较好,无离析等大的质量缺陷;桩身的混凝土抗压强度大多数值介于28~33 MPa之间,且抗压强度变异系数仅为0.14,静弹性模量均值为2.40×104MPa,满足技术要求;桩基周围土体人为上限总体在0.08~0.2 m之间有所回荡,且多年冻土区桥梁桩基变形小于10 mm,满足有砟桥面桥梁墩台工后变形要求,青藏铁路桥梁桩基是稳定的。