关于广州地铁隧道空气动力学效应缓解措施的研究

地铁列车高速通过中间风井以及多次在地下线路与高架线路间转换,引起车厢内压力波动,降低了乘车的舒适性。文章总结了其他国家制定的地铁或高速铁路不同的人体舒适度压力控制标准和国内的地铁压力舒适度的相关研究,采用地铁环境模拟计算软件SES 41,对广州地铁14号线列车线路在隧道运行时不同列车时速、不同的隧道断面、不同渐扩段长度等情况下通过隧道洞口及中间风井时车头的压力波动及压力舒适度进行计算分析,提出对于高速地铁可在常规盾构隧道断面入洞口处和中间风井处设置一定长度及规模的渐扩段,同时结合行车组织的压力缓解措施的设计建议,这些措施在广州地铁14号线、21号线、南京机场线等工程设计中已进行应用,具体效果有待线路开通后进行实测验证。     

重庆华岩隧道西延伸段全体外预应力节段箱梁的设计与施工

预制节段拼装桥梁具有施工快速、质量可靠和耐久、环保等优点,已经成为当今国内外桥梁技术发展的趋势。以重庆首个节段拼装项目华岩隧道西延伸段节段箱梁为例,对3×30 m全体外预应力节段拼装箱梁的设计和施工进行总结分析,为类似工程设计和施工提供参考和借鉴。     

预制装配化桥梁技术发展及应用

预制装配化技术将桥梁工程由传统的现浇工法走向建造工业化及绿色化,缩短施工工期,降低交通冲击,减少环境干扰,降低工程造价,提升安全质量,成为桥梁建设的发展趋势。预制装配化桥梁技术要求达到标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理,迈向桥梁建设工业化。目前预制装配技术在桥梁工程中的应用,已由上部结构部分预制装配,向全桥构件全预制装配化发展,预制节段连接方式为关键技术,并导入BIM技术信息化管理。介绍了预制装配化桥梁技术在上下部结构、附属结构、路基之发展及BIM信息化应用,并以实际案例作为应用参考。     

浅埋偏压小净距隧道洞口段施工异常分析及处治

以湖南省汝城至郴州高速公路上的黄毛岭隧道工程为依托,结合现场监测和数值计算,对浅埋偏压小净距隧道洞口段施工异常及其处治对策进行了研究.分析了隧道洞口施工异常段各监测指标的变化趋势,并对其变形和开裂原因进行了综合分析.基于有限元理论,建立了浅埋偏压小净距隧道洞口段施工数值模型,比较分析了3种不同施工方法所呈现的力学特性,指出采用CD法施工可有效控制围岩变形,保证后续施工安全.最后,结合上述研究结果,提出了一系列的有针对性的浅埋偏压小净距隧道洞口段施工异常处治对策,实践证明其是可靠的.可为日后类似工程的设计、施工提供重要参考.     

预应力混凝土箱梁竖向预应力钢筋有效预应力检测研究

在大跨度预应力混凝土桥梁中,竖向预应力不足或预应力损失过大将导致箱梁腹板产生斜裂缝,如何检测箱梁竖向预应力钢筋的损失,寻找箱梁施工时竖向预应力筋张拉力简单实用的检测方法成为大家关注的热点。为了能够有效的检测箱梁施工过程中的竖向预应力是否达到设计值,本文基于结构动力学理论,通过有限元模型的大量模拟计算,建立起竖向预应力筋外露段长度、锚固段刚度增大系数与外露段动力特性之间的参数关系;通过模型试验建立了箱梁竖向预应力筋有效预应力和锚固段刚度增大系数的关系,并在现场某座连续刚构桥上进行了部分节段的检测。本文方法为高效、简便的检测竖向预应力钢筋的有效预应力提供了保障。     

路桥过渡段路基沉降特征有限元分析

桥头跳车问题影响着铁路建设和运营,存在着迫切需要解决的问题。结合当地实际情况,开展相关研究,有效减轻差异沉降和桥头跳车的影响,具有重要的现实意义。本文采用有限元计算方法,通过建立路桥过渡段容许差异沉降计算模型,分别对路桥过渡段沉降与底宽的关系、路桥过渡段的高度与沉降的变化关系、路桥过渡段沉降与过渡段泊松比的关系、普通路堤填土弹性模量与路桥过渡段沉降的关系进行了详细分析。     

大攻角下超大跨度斜拉桥颤振性能节段模型风洞试验

为了研究一座1 400 m跨径流线型闭口箱梁断面斜拉桥的颤振性能,根据其风致静力失稳或颤振前主梁最大有效风攻角已接近±10°的特点,通过弹簧悬挂节段模型试验,开展了大攻角下桥梁颤振性能研究。试验发现,在4°~10°风攻角下,高风速时模型均出现了弯扭耦合程度较弱的自限幅非线性颤振现象;而在其他攻角下,高风速时模型则表现为常规的发散型弯扭耦合颤振。研究发现,经典的线性颤振理论无法适用于研究试验中大攻角下出现的非线性颤振现象。因此,采用了一种简化的非线性半经验数学模型来表示非线性颤振中的自激扭矩,并从试验模型颤振位移时程中识别得到了模型参数。基于这一非线性自激力模型,通过试验测得的位移信号来构造自激扭矩时程,再利用自激扭矩的做功时程来识别各个气动参数。之后,利用其中的部分气动参数构造气动阻尼,并基于结构阻尼系数与气动线性阻尼系数之和为零的判断条件,提出了一种针对非线性颤振现象的临界风速确定方法,同时将线性和非线性颤振的起振判断条件进行了很好的统一。研究结果表明,利用这一方法求得的颤振临界风速与风洞试验中出现的现象基本吻合。     

山区峡谷桥址地形模型过渡段优化

针对山区峡谷桥址地形模型入口边界确定问题,以贵州省湘江特大桥桥址处地形为依托,选择维多辛斯基曲线作为地形模型过渡段的基本曲线形式,采用计算流体动力学方法对不同曲线参数进行计算,并结合关联度权重确定法确定最优过渡段曲线参数。在此基础上设计并制作了几何缩尺比为1：1 500的桥位地形模型,分别进行了有、无过渡段地形模型的风洞试验,对比了地形模型有、无过渡段对桥位桥面高度处横桥向风速、风攻角以及桥梁总长1/4跨、1/2跨、3/4跨风剖面的影响。过渡段曲线的二维数值模拟结果表明：采用最优过渡段可有效降低模型边界后方气流等效风攻角,并最大程度地保持入流风速,减小过渡段后湍流度;设置过渡段后风速场分布特性与入流参考风速场分布特性的一致性较好。地形模型风洞试验结果表明：曲线过渡段使风剖面逐渐抬升,气流过渡平缓,不存在明显的加速效应,剪切层发展较慢;设置过渡段后不同风剖面位置处平均风速较无过渡段时大,湍流强度较无过渡段时低;设置过渡段对桥梁主梁高度处风攻角存在一定的影响,但有、无过渡段时的风攻角变化趋势大致相同;采用优化后的过渡段使风剖面逐渐抬升,减小了"人为峭壁"对地形模型试验结果的影响,主梁高度处横桥向风速总体大于无过渡段时主梁高度处横桥向风速。     

变截面椭圆形独塔斜拉桥塔-梁结合段模型试验研究

为了解某变截面椭圆形独塔斜拉桥的桥塔-主梁结合段的静力学性能,建立了塔-梁结合段1∶8缩尺试验模型,采用大型地震荷载模拟加载装置对缩尺模型进行了竖向偏心加载试验。通过模型试验与有限元模拟相结合,研究了塔-梁结合段钢板、塔内混凝土和PBL剪力键的应力分布以及受力情况。研究表明:在1.7倍等效设计荷载作用下,该斜拉桥的塔-梁结合段处整体应力水平较低,混凝土竖向正应力约为11MPa,PBL剪力键的贯穿钢筋承受的最大弯曲应力为63MPa,钢板承受的最大压应力为227 MPa。研究成果揭示了该变截面椭圆形桥塔斜拉桥的塔-梁结合段在设计荷载作用下的静力学特性,为该类桥塔的设计提供了参考依据。     

虎门二桥坭洲水道桥近塔区无吊索钢箱梁临时支承体系设计

虎门二桥坭洲水道桥为主跨1 688m的不对称双塔双跨钢箱梁悬索桥。针对近塔区无吊索钢箱梁段的临时支承及线形调节需要,设计了"挑梁支架+临时吊索"的临时支承体系。挑梁支架布置于桥塔下横梁顶部,单幅主梁由2根12m长的3HM588型钢组成,主梁上布置分配梁和轨道梁。挑梁支架临时支承钢箱梁段,并可通过钢滑靴的高度和坡度以及三向千斤顶调整梁段线形。临时吊索由临时索夹、骑跨钢丝绳、螺杆扁担梁、可调节螺杆、连接件组成,既可悬吊支承钢箱梁,又可调节钢箱梁前端标高。全桥钢箱梁段吊装完成后、梁段间环焊施工前,采用临时吊索和布置于挑梁支架上的三向千斤顶调整无吊索梁段的线形及平面位置,环焊使其连接成为整体,再对已成整体的无吊索梁段精调后与合龙段进行环焊施工。