我国高速铁路桥梁设计技术及探索

为促进我国高速铁路桥梁的建设发展,在回顾该类桥梁的发展历程和成就的基础上,对该类桥梁的设计技术进行总结和探索。分析常用跨度简支箱梁的动力性能和后期变形控制、大跨度混凝土梁式桥及组合结构的设计参数和极限跨度、大跨度上承式拱桥的结构形式和施工方法等关键技术;研究大跨度斜拉桥主梁的竖向刚度、横向平面曲线半径、梁体扭曲、梁体扭转等主要参数取值;开展铁路悬索桥应用的探索,提出大跨度缆索支承桥梁的运行速度、合理刚度等亟待解决的问题。从设计理论、材料、结构形式、装备和施工工艺等方面提出我国高速铁路桥梁的发展方向。     

高速铁路共振问题相关标准研究

为保证高速铁路的安全优质运营,标准规定中应防止共振现象的发生。高速铁路共振按结构质量、作用位置等可分为车桥系统、弓网系统、轮轨系统和其他部件等4个类别,梳理高速铁路共振研究现状及相关标准规定,分析我国铁路工程标准设计执行标准的情况。通过国内外高速铁路相关标准对比发现,国内外主要共振标准的规定大体相当。现场试验数据表明:我国高速铁路车桥系统和弓网系统均不会产生共振现象,轮轨系统和其他部件在采取相关措施以后也不会出现共振现象。提出我国高速铁路有关标准仍需完善、基础理论研究尚需深化、系统配套研究需进一步加强等下一步工作建议。     

预制混凝土箱梁快速降温的措施及效果分析

在客运专线建设过程中,预制箱梁占据了重要地位。预制箱梁施工中,梁体温度过高,降温速率过慢,严重影响了箱梁的施工质量和工程进度。针对该问题,提出了在预应力孔道中通入循环水等降温措施,并对采取不同措施的预制箱梁进行了温度测量,将其结果做了对比分析。测量结果显示,提出的降温措施能有效降低预制箱梁最高温度,加快箱梁降温速率,减小箱梁内外温差。     

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。     

高速铁路简支箱梁的温差控制

针对高速铁路简支箱梁施工过程因混凝土内外温差过大出现温度裂缝的问题,提出了箱梁预应力孔道通水和内腔通风的温差控制措施.确定了混凝土温度应力场仿真参数的取值,并通过温度场仿真结果与试验结果的对比,验证了参数取值的准确性.对自然养护状态下和温度控制措施下简支箱梁温度应力场进行仿真分析的结果表明：通过温差控制措施,简支箱梁混凝土的最大压应力由支点截面段的2.77 MPa降至跨中截面段的2.21 MPa,最大拉应力由支点截面段的1.255 MPa降至跨中截面段的1.00 MPa,从而有效控制温度裂缝的产生.我国规范规定的15℃的温差限值显得过于严格,可放宽至20℃.     

千米级铁路悬索桥列车荷载加载长度研究

研究目的:千米级铁路悬索桥主跨长度超过所在线路开行列车最大编组长度后,全桥布满列车荷载的加载方式与桥梁服役期间实际承受的列车荷载不符,应对此类桥梁列车荷载合理加载长度进行研究.本文以某在建铁路悬索桥为研究对象,采用有限元方法计算各主要构件内力与位移影响线,结合实际列车长度研究列车荷载加载长度对各构件受力特征的影响.研究...     

跨“V”形峡谷大跨度铁路悬索桥减震研究

以位于高烈度区、跨"V"形峡谷的千米级跨径铁路悬索桥为研究对象,建立全桥精细化数值模型,通过设计和罕遇地震动的一致激励和考虑"V"形峡谷地形效应的非一致激励下桥梁结构的响应分析,进行该桥的抗震性能和减震研究。结果表明:非一致激励地震动作用下,该桥的主塔内力、纵桥向梁端位移、主缆和吊杆拉应力等相对一致激励均有不同程度的降低,但主塔变厚度处截面弯矩接近设计限值,主梁梁端及柔性中央扣的地震响应超限;采用耗能型中央扣可使纵桥向梁端位移降低49.78%,并解决柔性中央扣拉应力超限破坏的问题,但会增大西侧主塔的内力响应;在塔梁连接处设置黏滞阻尼器可使主塔弯矩、剪力及梁端位移分别降低19.87%,14.20%和70.55%,但柔性中央扣仍因应力过大而被破坏;采用耗能型中央扣+黏滞阻尼器可使主塔弯矩、主塔剪力、梁端位移、主缆应力、吊杆应力分别下降24.01%,18.84%,72.42%,7.14%和11.38%,耗能型中央扣峰值内力未超出其极限承载力,有效地控制了结构关键构件的地震响应,满足该桥的抗震设防要求。     

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。     

混凝土空心柱服役期芯表最大温差研究

研究目的:混凝土构件的芯表最大温差是确定最大温度梯度的关键参数，混凝土构件芯表最大温差受太阳辐射以及气温的影响。太阳辐射强度等数据难以直接测得，但太阳辐射以及气温影响导致的构件周边环境温度可以方便地监测。本文对位于北京的某一混凝土空心柱各壁板温度进行长期监测并统计分析监测数据，提出以构件周边环境温度最大值、环境温度变化幅值及环境温度升温速率计算混凝土空心柱芯表最大温差的预测模型，并对预测模型的准确性进行F检验和T检验。研究结论:(1)混凝土空心柱各测点温度呈现以24 h为周期的周期性变化规律，靠近外表面的测点温度变化受构件周边环境温度影响明显；(2)不同季节条件下，混凝土空心柱南壁板芯表最大温差及表面开裂风险均大于其余壁板，东侧、西侧及南侧壁板芯表最大温差起伏明显，北侧壁板芯表最大温差起伏较小；(3)一天内，南壁板芯表温差变化与构件周边环境温度变化规律相似且达到峰值的时间相近，芯表温差变化速率与构件周边环境温度升温速率相近；(4)一天内，混凝土空心柱芯表最大温差与构件周边环境温度最大值、环境温度变化幅值、环境温度升温速率的相关性均较大；(5)构建的芯表最大温差预测模型能够较为准确地计算...     

UIC国际铁路标准《高速铁路设计 工程接口》IRS 60683制定研究

接口设计是高速铁路系统集成设计的重要环节，UIC国际铁路标准《高速铁路设计工程接口》IRS 60683旨在为世界高速铁路工程接口设计提供解决方案。本文阐述该标准的编制背景和编制原则，研究确定标准编写范围及架构，明确工程接口概念，系统梳理高速铁路工程接口关系，从轨道与线下结构接口设计、基础设施与通信信号接口设计等8个方面分析《高速铁路设计工程接口》的主要内容。标准编制中，全面纳入了我国综合接地系统、站城一体化模式、电缆引下方式等成功经验，助力我国铁路“走出去”。工程接口设计标准在各国和国际标准化组织中属首次编制，体现了UIC标准的指导性和引领性，对提升UIC在国际标准化领域的影响力具有重要意义。