考虑温度变形的大跨度拱桥行车动力响应分析

研究目的:为研究温度作用下大跨度拱桥轨道静态平顺性,以及轨道温度变形对行车动力响应的影响,以目前世界最大跨度的钢箱提篮拱桥南广高速铁路西江桥为研究对象,基于梁轨相互作用模型计算温度变形下轨道静态高低不平顺校核值,并与轨道静态不平顺验收指标进行对比;将温度作用引起的轨道变形叠加到轨道不平顺样本中,利用自主开发的TRBF-DYNA软件开展高速铁路大跨度拱桥车-桥耦合振动及列车走行性分析。研究结论:(1)温度作用下桥面会发生较大竖向变形,导致钢轨变形300 m弦长高低不平顺指标超过轨道静态验收标准;(2)考虑温度变形后,桥梁动力响应及列车行车安全性指标和乘坐舒适度指标变化幅度不大,且均满足现行规范要求;(3)建议大跨度桥梁轨道变形静态验收时,以竖曲线半径指标替代300 m弦长验收指标,并辅以车桥耦合动力响应分析进行综合判断;(4)本研究成果可为完善大跨度桥上轨道变形验收指标提供参考。     

新建铁路大跨度钢箱拱桥转体施工控制分析

本文结合大跨度钢箱拱桥转体、施工,详细分析了钢箱拱桥的施工方法、施工过程内力及线形控制情况,利用实测结果与模拟数据的比较,指导施工,最终很好地保证了该桥的顺利合龙,并完全满足设计要求。     

大跨度拱桥上无缝线路纵向力分布规律研究

拱桥在我国高速铁路中应用日益广泛，而不同形式大跨度拱桥上无缝线路纵向力分布规律仍有待探明。以112 m提篮拱桥、140 m钢箱系杆拱桥、(24+160+24)m系杆拱桥及(52+382+52)m钢箱拱桥4种不同形式拱桥为例，建立考虑轨道、梁体、吊杆和拱肋的拱桥-轨道系统精细化仿真模型，深入分析钢轨伸缩调节器对纵向力的影响，揭示复杂温度、竖向活载、列车制动及地震作用下大跨度拱桥与轨道相互作用规律，探讨加载历史对拱桥-轨道系统受力特性的影响。研究结果表明，在温度荷载、竖向活载、列车制动和纵向地震作用下，钢轨应力极值均出现在梁端附近，在梁端设置钢轨伸缩调节器能有效降低钢轨应力；与挠曲力、制动力相比，梁体温度变化引起的伸缩力为主要控制性荷载，吊杆和拱肋的温度变化对拱桥上钢轨纵向力影响较小；地震作用下梁端附近钢轨应力极值达到635.5 MPa;检算墩顶水平力时，应采用考虑加载历史影响的分析方法，计算结果更安全。     

基于风车桥耦合振动分析的刚构拱桥优化设计

以广州地铁14号线大跨度150 m刚构拱桥为例,建立风荷载作用下大跨度刚构拱桥的车桥耦合动力分析模型,并根据势能驻值原理及形成结构矩阵的“对号入座法则”,采用计算机模拟的方法,计算与分析该桥列车通过时的桥梁动力响应和列车走行性,通过多方案比选,分别得出各桥梁方案的行车安全性及舒适性指标,最终提出优化设计方案。研究结果可为大跨度刚构拱桥的动力设计提供理论依据。     

大跨度下承钢管混凝土提篮式系杆拱桥系梁施工技术

结合新建甬台温铁路奉化江大桥提篮拱桥施工实例,详细介绍了大跨度下承钢管混凝土提篮式系杆拱桥"先梁后拱"施工方法中系梁现浇施工中的施工工艺和方法,总结了施工中的控制要点及注意事项。     

特大跨度钢桁拱桥列车走行性分析

以某主跨436 m中承式钢桁拱桥为例,运用桥梁结构动力学与车辆动力学,将列车-桥梁视为联合动力体系,建立了列车与大跨度钢桁拱桥的车桥耦合动力分析模型,计算与分析了该桥列车通过时的桥梁动力响应和列车走行性。研究结果为大跨度钢桁拱桥的动力设计提供了理论依据。     

高速铁路主跨420 m钢箱拱桥设计方案研究

为满足西安至十堰高速铁路汉江特大桥420 m中承式钢箱拱桥方案的设计要求,对影响大跨钢箱拱受力的矢跨比、拱轴系数、拱肋内倾角、横撑布置数量及位置等关键参数进行比选,提出了适合于本桥的设计参数。通过合理设置拱脚混凝土段长度,显著减小了钢箱拱桥的用钢量,提高了钢箱拱桥方案的竞争力。静动力计算分析表明,大跨钢箱拱桥可满足高速铁路运营需求。     

南广铁路西江特大桥有砟轨道静态调整技术

南广铁路西江特大桥主桥结构形式为450 m的钢箱提篮拱桥,针对本桥的结构特点,在轨道静态调整过程中制定有针对性的精调原则,利用精调小车配合全站仪进行轨道数据测量,并制定相应的施工工艺,最终成功完成西江特大桥的轨道精调工作,并顺利通过动态检测。     

大跨度尼尔森体系钢箱提篮拱桥桥上无缝线路计算分析

随着我国高速铁路客运专线及城市轨道交通的建设,出现了多种形式大跨度特殊桥型.尼尔森体系拱以其结构及受力变形的优越性,得到越来越多的应用.运用梁轨相互作用基本原理,采用有限元方法,提出了尼尔森体系拱桥桥上无缝线路计算方法.以某城市轨道交通中尼尔森体系拱桥为例,运用该方法对不同工况下桥上无缝线路进行计算分析.分析表明:尼尔森体系提篮拱桥桥上无缝线路计算中,考虑拱肋及吊杆的温度变化对钢轨伸缩力计算结果影响不大;尼尔森体系提篮拱桥能有效地减小钢轨挠曲力,适宜于在大跨度铁路桥梁中应用;文章中的计算方法可以用于尼尔森体系提篮拱桥桥上无缝线路的计算.     

钢管混凝土劲性骨架提篮拱桥动力试验及车桥耦合振动分析

对跨径140 m的铁路钢管混凝土劲性骨架提篮拱桥进行全桥动力试验。采用脉动法测试其自振特性;动载试验中试验列车分别以不同速度匀速通过桥面及以一定速度在指定位置处制动,测试各工况下桥跨结构的应变、位移、加速度的时程响应,并将实桥测试结果与该桥的车桥耦合振动计算结果作比较分析。结果表明:该桥具有良好的竖向和横向刚度及结构强度,整体动力性能良好,而通过列车对桥跨结构有一定的冲击作用;实测动力响应及其动力系数结果与理论计算结果相符较好,两者随着列车运行速度的增大而呈现相同的规律性;列车运行具有较好的安全性与舒适度;该类型桥梁适用于大跨度铁路桥梁。     

单线大跨度简支钢箱梁系杆拱设计研究

钢管混凝土拱桥在钢管拱肋混凝土灌注过程中存在爆管的可能性,当邻近既有线施工时须考虑其风险。为研究单线大跨度拱桥拱肋内不灌注混凝土的可行性,以丹佛(丹灶-佛山)西站联络线上一160 m简支钢箱梁系杆拱为研究对象,建立空间有限元模型对大跨度简支钢箱梁系杆拱桥进行静力和动力计算,分析结构的受力情况和变形状态。结果表明,该桥的静力和动力特性均满足规范要求。该桥为邻近既有线的单线铁路桥,可选择拱肋内不灌注混凝土,从而使得施工更加方便。     

外倾式非对称曲线拱桥力学特性分析

针对一座外倾式非对称钢箱拱桥,通过利用桥梁结构专业软件Midas/civil建立其空间杆系有限元模型进行整体受力性能分析,探讨主要受力结构拱肋、吊杆以及钢箱主梁的力学特点;并通过外倾角的改变研究分析了吊杆内力随拱肋外倾角改变的变化规律,对于完善该类异型拱桥的设计理论、工程施工,确保结构安全、设计合理等方面都有一定的参考价值。     

南京夹江特大桥钢箱梁吊装膺架安拆施工技术

在城市高架桥及市区跨江河大桥建设过程中,主桥主梁形式常设计为钢箱梁结构。钢箱梁箱形截面抗扭刚度强,整体性能好,自重轻,外形轻巧美观,施工周期短。而在江河中大跨度悬索桥、系杆拱桥钢箱梁施工常考虑采用膺架吊装方案,因为该方法相对顶推法施工简单、安全、快速、高效,但是膺架一般工程量较大,施工时间紧,特别在遇到水深、通航、流速大、净空小等限制条件时,水中安装和拆除施工起来也相当困难。结合南京隧道夹江大桥右汊独塔自锚式悬索桥钢箱梁吊装工程实例,介绍利用舟桥器材拼组高架浮吊、导向定位船、龙门船吊等设备,在深水中进行大跨度钢箱梁膺架吊装安拆施工工艺及方法。     

小半径双曲线钢箱梁安装施工技术

通过对上海市嘉定区平城路89 m下承式斜跨单榀钢拱桥现场安装的施工实践,对小半径双曲线钢箱梁安装中的重要过程进行阐述和关键技术总结,对同类桥梁工程的施工有一定的指导意义.     

缆索起重机架设箱梁直接就位施工技术

沪蓉国道主干线湖北沪蓉西（宜昌至恩施）高速公路支井河特大桥主桥为（1×430）m上承式钢管砼拱桥,根据现场地形条件及现有设备,箱梁的架设安装采用缆索起重机附加扁担梁进行吊装。介绍扁担梁的设计与验算,以及施工过程中箱梁架设注意事项。     

厦门环岛路钟宅湾大桥设计与施工关键技术

厦门环岛路钟宅湾大桥是环岛路跨越钟宅湾的特大桥。主桥采用钢箱拱中承式提篮拱桥,主梁采用栓焊结合的钢-混凝土组合梁,主桥主墩采用分离式承台,钻孔灌注桩基础,钢箱梁、拱座、拱肋、横撑、立柱均采用S355N(材料号1.0545)钢材,水平系杆采用填充式环氧钢绞线,钢结构采用喷铝和聚氨脂面漆相结合的涂装体系,钢结构吊装采用满堂支架方法配合大型浮吊吊装。大桥的施工监控工作包括理论计算、监测和调整三部分内容。用桥梁空间和平面两套计算程序进行计算分析与对比,与设计计算所确定的理论成桥状态和典型的施工状态进行相互校对,并在施工过程中不断对后续施工控制指标进行动态调整。2004年6月24—30日,桥梁在通车前进行了成桥动静载试验,试验结果表明,钟宅湾大桥结构几何线性、内力状态、强度、刚度及动力性能均满足设计要求,具有设计期望的可靠度。成桥线型精度大大高于有关规范要求。     

无砟轨道1-80m下承式钢管混凝土拱桥设计

研究目的:1-80m下承式钢管混凝土拱桥,为钢箱梁与钢管混凝土拱组合结构,属于有推力拱桥,该桥式方案在我国铁路上是首次采用,需要研究论证,以保证设计安全合理。研究结果:设计表明该桥结构安全可靠,性能优良,且与周围自然环境交相互映,满足无砟轨道要求。     

某大跨度钢桥纵向约束体系锚固结构设计与优化

大跨度钢桥常采用弹性索体系作为大桥的纵向约束,其锚固结构的局部应力较大、传力路径复杂,设计中需要针对其进行专门的计算分析,以保证锚固结构的可靠性。对某大跨度异型拱桥的弹性索锚固结构建立有限元模型,计算分析了钢锚箱结构在最大索力作用下各板件的应力分布。计算结果表明,钢锚箱在最大索力作用下各板件的各项应力值均满足规范要求,结构处于弹性工作状态。同时,针对钢锚箱各板件的布置情况进行优化计算分析,得到合理的锚箱加劲板布置形式。     

我国高速铁路桥梁技术的发展与实践

我国高速铁路的快速发展推动了高速铁路桥梁技术的飞速提升。本文从常用跨度简支箱梁建设、大跨度混凝土桥徐变控制及极限跨度、混凝土梁拱组合结构、大跨度桥无砟轨道技术、大跨度钢桥及拱桥技术、斜拉桥及悬索桥在铁路中的运用等方面对我国高速铁路桥梁技术的发展进行分析总结,回顾了我国高速铁路桥梁的发展历程和建设成就,探讨了我国高速铁路桥梁新技术,提出了开展新材料、新设备研究等中国特色高速铁路桥梁建设的发展方向和途径。