2011年度中国铁道学会科学技术奖获奖项目简介(三) 高速铁路常用跨度桥梁技术(特等奖)

<正>常用跨度桥梁指桥梁设计中用量大、较为常用的桥梁形式。高速铁路常用跨度桥梁技术是针对高速铁路建设需要而开展的研究项目,其主要的桥梁结构形式有预应力混凝土整孔简支箱梁和预应力混凝土连续箱梁等桥梁结构。我国高速铁路里程长、桥梁比例高、建设周期短、桥梁建设     

武广高铁王灌冲大桥施工监测技术

大跨度高速铁路预应力混凝土连续梁桥有其自身的结构特点和施工技术,结合武汉至广州客运专线中最大跨径的预应力连续梁桥-王灌冲大桥工程实例,探讨了高速铁路预应力混凝土连续梁桥的的施工监控。根据有限元理论计算和施工过程中对主梁的测试,使用灰色预测控制理论对高速铁路预应力混凝土桥梁进行高程偏差调整和预测,综合确定主梁施工的立模标高,为大跨度高速铁路预应力混凝土桥梁的安全施工和合理成桥状态提供技术依据。     

高速铁路大跨度混凝土简支箱梁动力特性分析

研究目的:我国高速铁路桥梁以跨度32 m预应力混凝土简支箱梁桥为主,对于下部基础费用占比大的桥梁区段,采用大跨度简支梁可以显著降低工程费用,高速铁路大跨度简支梁是一个重要的研究方向,其在列车作用下的动力特性是设计需要考虑的关键因素。本文利用移动荷载列计算方法,分析车桥共振条件,提出不同跨度混凝土简支梁的方案设计,分析列车作用下大跨度简支梁的动力特性,为确定高速铁路大跨度简支梁的合理跨度提供支撑。研究结论:(1)共振速度与简支梁自振频率和车长相关;车长d与跨度L的比值是简支梁桥车桥共振的关键影响因素;(2)大跨度简支梁设计中,静活载作用下的梁端转角限值决定了简支梁的最小梁高;(3)当跨度逐渐接近动车组车长的2倍时,简支梁的动力系数和跨中加速度也逐渐增加;有限元分析的车桥共振现象与公式分析的结论基本一致;(4)本研究成果可指导高速铁路大跨度简支梁的工程设计。     

高速铁路系杆拱桥设计研究

高速铁路由于半径大、坡道长、立交多,很难选到正交桥位而使桥梁跨度加大。常用的跨越方式连续梁,由于其梁高较高,导致桥长加长,不美观。而系杆拱可以有效减小梁高,外观轻盈,从而受到高速铁路立交桥型选择的青睬。系杆拱桥采用系杆承受拱的推力,在桥梁建筑高度受到限制或桥址地质不良地区,而又需要较大跨度时,系杆拱是较合理的桥式之一。故对高速铁路预应力混凝土系杆拱、高速铁路预应力钢管混凝土系杆拱、高速铁路钢箱系杆拱的结构特点及受力特性进行了分析研究。     

高速铁路标准梁式桥技术创新与发展

我国高速铁路桥梁约占线路总长55%,主要以预应力混凝土简支箱梁和现浇预应力混凝土连续箱梁为主,其中标准跨度简支梁占全部桥梁长度的90%以上。经过多年的技术创新和积累,我国已经构建了标准梁式桥成套技术体系。回顾了我国铁路预应力混凝土梁的发展历程,对高速铁路桥梁技术参数体系、刚度和变形控制设计技术、制运架建造技术等进行总结和思考。基于高速铁路标准梁式桥应用经验的积累和信息化、智能化铁路建设需求,分析了未来的发展方向,提出既有标准梁优化及应用智能建造、运维技术的建议。     

大跨度铁路桥梁刚度统一描述方法探讨

研究目的:本文在已建成的桥梁基础上,进一步开展了大跨度铁路桥梁刚度描述方法和预应力混凝土连续梁(刚构)桥刚度的限值研究,以提出一种大跨度铁路桥梁刚度问题的统一描述方法。研究结论:采用设计荷载下的梁端横向、竖向、扭转角及非梁端处横向、竖向、扭转角的变化率(即曲率)描述桥梁刚度,推导了大跨度铁路预应力混凝土连续梁(刚构)桥刚度设计参考限值。该方法不但能方便地描述简支梁的刚度问题,与现有规范相衔接,而且在描述规范所不能涵盖的大跨度桥梁、特殊桥梁结构刚度问题时也非常方便。研究方法和研究成果有利于提高桥梁刚度研究和设计水平,为发展更大跨度桥梁提供技术支撑。     

大跨度桥梁无砟轨道线形控制技术

结合国内各类大跨度桥梁无砟轨道施工经验,简述国内高速铁路建设中大跨度桥梁无砟轨道变形控制、测量方法及线形控制技术,为今后同类大跨度桥梁的建设提供借鉴。     

高速铁路常用跨度桥梁技术

技术含义,常用跨度桥梁指桥梁设计中用量大、较为常用的桥梁形式。高速铁路常用跨度桥梁技术是针对高速铁路建设需要而开展的研究项目，其主要的桥梁结构形式有预应力混凝土整孔简支箱梁和预应力混凝土连续箱梁等桥梁结构。箱梁是桥梁工程中梁的一种，内部为空心状，上部两侧有翼缘，类似箱子，因而得名。     

高速铁路大跨度桥梁

研究目的:通过总结我国在建的3座高速铁路大跨度桥梁设计、施工特点及有待进一步研究的问题,对今后高速铁路大跨度桥梁起到借鉴作用.研究结论:大跨度桥梁的基础施工技术的大幅进步,提高了施工质量的可控性;铁路大跨度桥梁的桥面采用整体桥面结构形式,可改善结构受力和确保轨道的平顺性及列车行车安全;大跨度桥梁整体施工技术是我国桥梁施工技术的发展方向.     

高速铁路900t级常用跨度桥梁建造技术

研究目的:通过总结高速铁路900 t级常用跨度桥梁设计特点及施工要点,介绍高速铁路900 t双线铁路简支箱梁研究结论:针对我国国情,铁道部组织在高速铁路桥梁设计、施工技术和关键技术装备等方面开展了大量的科技攻关工作.由此,高速铁路桥梁在设计理念、施工工艺、运架技术等方面,都取得了巨大的成就.高速铁路桥梁采用以32 m跨度为主的双线整体箱梁,形成了我国独特的铁路常用跨度的900 t级简支箱梁建造模式,并大力推进了预制箱梁、运架设备成套技术的发展.     

福州至厦门高速铁路桥梁总体设计

为推进海西经济圈的快速发展,新建福州至厦门铁路;设计速度350 km/h,无砟轨道;沿线地形、地质、水文、气象等自然环境复杂,跨越海湾河道、公路、铁路众多,特殊大跨度桥梁多,桥梁占线路长度65%;主要介绍福厦铁路的建设条件,桥梁设计原则,主要技术特点以及6座大跨度斜拉桥桥梁设计情况;遵循"安全、实用、经济、美观"的设计原则,创新和丰富了我国高速铁路桥梁结构技术,将为我国高速铁路建设积累工程实践经验。     

栈桥式平移法换架高速铁路简支箱梁技术研究

随着我国高速铁路桥梁的快速发展,各种灾害对其造成破坏的可能性增高。为了能够有效应对未来高速铁路桥梁灾后的快速保障需求,重点研究将来高速铁路桥梁遭受灾害损毁破坏后,在通过抢修钢梁保证临时限速通车的情况下,采用栈桥式平移法实现新制混凝土箱梁和临时抢修钢梁换装施工的技术方案。主要研究内容包括:总体技术方案、施工场地布置方案、施工设备的设计方案和换架梁施工工艺等,并总结该项技术的关键技术要点和方案的适应性。通过研究说明,栈桥式平移法是一种安全可靠、成本低廉、快速有效的换架梁施工技术,有助于推动我国高速铁路桥梁灾后应急保障技术的发展,并为同行提供有价值的参考。     

峡谷地形条件下铁路客专桥梁大体积砼施工质量控制技术

随着我国高速铁路建设进程的推进,为跨越沟谷而设置的高墩大跨桥梁也随之增多,在大型桥梁建设中,如何做好大体积砼的温控工作,防止砼由于内外温差过大而产生有害裂缝是施工中的关键技术问题.结合岔河特大桥峡谷地形条件下大体积砼施工,从砼配合比设计、砼的拌和运输、浇筑及养生等质量控制环节,采取合理的技术措施,同时对大体积砼采取保温保温的养护措施,有效控制了大体积砼有害裂缝的产生.     

客货共线铁路双拱肋大跨度钢桁拱桥设计研究

目前我国钢桁拱桥建设技术已达到国际先进水平,但是大跨度的钢桁拱桥多用于公路,专用于铁路的比较少,以国内单孔跨度最大的双线铁路钢桁拱桥——贵广铁路主跨286 m的东平水道大桥为工程实例进行研究。对其进行平面及空间分析,比较在不同荷载工况下,钢桁拱桥选择不同拱轴线、矢跨比时的内力和应力变化,深入了解铁路大跨度钢桁架拱桥的受力特性。研究表明,该类桥梁结构的拱轴线采用圆曲线和二次抛物线比较合理,并且在合理的范围内,上、下拱肋矢跨比越大,且二者差值越大越经济。     

102 m系杆拱桥跨铁路站场顶推施工技术

通过石环高速公路东互通立交桥的施工实践,研究总结了长距离、大跨径系杆拱桥、钢筋混凝土箱梁跨密集型铁路站场顶推施工的方案设计和顶推施工及质量控制措施,对同类桥梁的顶推施工具有很好的借鉴作用。     

高速铁路钢管混凝土系杆拱桥吊杆纠偏分析

以高速铁路上某钢管混凝土系杆拱桥为实例,分析该桥吊杆偏位的原因及其影响,并对其成桥及运营各时期监测索力的差别进行判别,采用有限元软件Midas/Civil建立该下承式钢管混凝土系杆拱桥的空间有限元计算模型,根据索力监测数据结果通过迭代计算得出相应时期的拱桥状态,分析该拱桥在吊杆纠偏工况下的桥梁结构安全及其变形对列车运营安全的影响,并为后续的纠偏施工给出具体的操作建议,所得结果可用于指导该桥的吊杆纠偏施工,并可为同类桥梁的施工积累更多的可供借鉴的理论和实践经验。     

哈大铁路客运专线沈哈段桥梁设计

哈大铁路客运专线是我国运营的第一条高纬度严寒地区客运专线,桥梁工程设计中创新使用了多项关键技术,国内铁路桥梁中首次应用钢箱叠拱桥型及实体圆钢吊杆形式,小跨钢筋混凝土连续梁桥上设置42号高速无缝道岔,严寒地区客运专线联长最长的连续梁桥,客运专线大跨连续梁长节段支架现浇及平转。并结合沈哈段所属高纬度严寒地区的自然环境,介绍设计所采取的技术措施。     

宜万铁路特殊结构桥梁动力特性及列车走行性分析

宜万铁路全线共有桥梁195座,其中特殊结构桥梁26座,特殊结构桥梁形式主要有复合结构刚构拱桥、双线大跨度上承拱桥、大跨度连续梁桥、非对称拱桥、大跨度“T”构桥、大跨度简支梁桥、大跨度连续刚构桥、单拱连续钢桁梁桥等。目前国内外规范对桥梁设计关于桥梁刚度限值的规定只适用于单跨和多跨简支梁等小跨度常规桥梁,上述特殊结构桥梁都超出了目前我国各种规范和暂规所能涵盖的范围,它们的修建对我国铁路桥梁的设计和建造技术都提出了新的要求,本文选取几座有代表性的特殊结构桥梁为研究对象,对各桥的动力特性和列车走行性进行分析与研究,以期对宜万铁路特殊结构桥梁设计中关于桥梁刚度的考虑提供理论参考。     

铁路桥梁刚度描述方法

针对我国新建桥梁跨度和结构形式远远超出现有桥梁设计规范的适用条件,以及国内外桥梁刚度指标和取值存在较大差异,进行铁路桥梁刚度描述方法和预应力混凝土连续梁(刚构)桥刚度的限值研究。提出一种铁路桥梁刚度的统一描述方法,即采用设计荷载下的梁端处桥面(轨面)的横向、竖向转角和扭转角及非梁端处桥面(轨面)的横向、竖向转角和扭转角沿桥纵向的变化率(即曲率)描述桥梁刚度,并推导出大跨度铁路预应力混凝土连续梁(刚构)桥刚度设计参考限值。该方法不仅能方便描述简支梁的刚度问题,与现有规范相衔接,而且能描述规范所不能涵盖的大跨度桥梁和特殊桥梁结构的刚度问题。通过代表性桥梁的车桥系统动力响应计算分析,证明了统一描述方法的可行性和较好的统一性。