铁路新型标准混凝土箱梁预应力锚固区力学行为精细化研究

标准混凝土箱梁在我国铁路建设中得到了广泛应用。铁路应用某新型标准混凝土箱梁,采用单排大吨位的预应力锚固形式,共计在梁端设置了17个预应力锚固区。相较于武广客专等应用的双排预应力钢束标准混凝土箱梁,其腹板预应力锚固区的局部应力分布及精细化力学行为值得进一步研究。通过建立新型标准混凝土箱梁空间有限元模型,考虑材料的非线性行为,对箱梁端部预应力锚固区的局部应力场及裂缝开展高精度计算分析。研究结果表明：预应力钢束张拉过程中锚固区混凝土最大主压应力位于N6(腹板最上部预应力钢束)的喇叭口边缘,为33.45 MPa;最大主压应力小于其抗压极限强度值,集中在喇叭口的环向范围内,整体呈现区域小、收敛快的分布形式;标准混凝土箱梁的主拉应力值随预应力钢束张拉不断增大,其中N3(腹板最下部预应力钢束)区域的主拉应力变化最为显著,张拉完成后,锚固区混凝土最大主拉应力达到了混凝土抗拉极限强度,主要分布于锚垫板四周,最大裂缝出现在N6锚垫板上边缘的两角处,裂缝宽度为0.088 mm。混凝土封锚可有效降低预应力锚固区的开裂风险,但在实际服役环境中仍应对此区域进行重点关注。     

铁路桥梁高强度预应力锚固体系技术研究

基于预应力钢绞线向2000 MPa级高强度发展的要求,开展了配套的高强度预应力锚固体系的设计、有限元计算和试验研究.结果表明:通过采用合理的材料、结构形式和结构尺寸,高强度锚板的残余变形挠跨比小于1/1000,von Mises应力小于500 MPa;钢锚垫板锚固区传力构件的计算裂缝宽度和强度满足规范要求,夹片和锚板的...     

预应力锚索锚固力损失的探讨

以兰武二线铁路某段深挖路堑高边坡预应力锚索加固为背景,通过对其中若干个锚索锚固力的试验及观测,探讨预应力锚索锚固力系统和松弛与变形两个方面的损失。这对确定高边坡张拉荷载及锚索施工具有一定的指导意义。     

跨金华江斜拉桥索塔锚固区应力仿真分析

文章应用通用程序ANSYS对箱形索塔进行了分析，采用混凝土单元SOLID65和杆单元LINK8分别模拟塔体和预应力钢束，并按实际结构形状真实地建立了锚固区的受力模型，根据索塔受力的实际工况，给出结构特征点处的应力值，给设计和施工提供借鉴。     

后张法预应力空间多曲线钢筋锚固损失简化计算

在预应力设计工程中,由于使用功能上的需要,预应力筋需要布置成空间曲线,其预应力锚固损失应该按照空间三维曲线来计算。现行规范给出的预应力筋的锚固损失计算公式仅适用于平面曲线钢索的预应力锚固损失计算,对于空间多曲线型钢索的预应力锚固损失计算无明确的规定。文章推导出空间曲线组合形式预应力筋的锚固损失计算公式,可供工程设计参考。     

UHPC锚固区传力性能试验与拉压杆模型分析

针对公路桥梁中应用2 300 MPa级超高强钢绞线可能导致锚固区劈裂的问题,以预应力混凝土小箱梁的梁端锚固区为研究对象,开展超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete,UHPC）和普通混凝土锚固区传力性能试验并对比二者的抗裂性能,建立三维有限元模型分析锚固区的应力分布,构建静定拉压杆模型分析UHPC超高强预应力锚固体系的劈裂效应。结果表明：应用UHPC超高强预应力锚固体系是可行的;与普通混凝土相比,UHPC锚固区的开裂荷载更高,裂缝发展更缓慢,抗裂性能好;基于静定拉压杆模型,计算得到小箱梁UHPC超高强预应力锚固区内的劈裂力为873 kN,结果偏安全,可用于指导梁端的配筋设计。     

RPC箱形梁预应力局部影响区研究

构件预应力局部影响区与混凝土弹性模量,梁截面尺寸等因素有关。用有限元ANSYS软件对箱形梁进行数值计算,结合圣维南原理得出预应力局部影响区约为0.5倍梁高的结论,并按相似理论设计模型梁进行实验证明了这一结论,对RPC箱梁的设计具有参考价值。     

斜拉-拱组合桥索梁及索塔锚固区局部应力分析

研究目的:湘潭市莲城大桥主桥采用120 m+400 m+120 m斜拉飞燕式钢管混凝土拱桥,斜拉索锚固在边梁、桥塔以及钢管混凝土拱上,锚固形式独特新颖.本文建立索梁及索塔锚固的三维有限元模型,分析这些部位的局部应力.计算结果对同类型桥梁的设计具有一定参考价值.研究结论:索梁及索塔锚固区受复合力(索力、弯矩)作用,在锚块与梁体和桥塔连接处会出现较大的主压应力及主拉应力,设计时应加大此处配筋.另外,斜拉索在梁顶面及塔外壁也会产生较大的拉应力,在锚垫板下方会产生较大压应力,设计也应加以重视.     

湘潭市湘江四桥系杆锚固区局部应力分析

针对湘潭市湘江四大桥主跨结构为(120 400 120)m的斜拉钢管混凝土系杆拱桥,该桥系杆锚固于混凝土边主梁上,系杆锚固区受力状态复杂的情况,基于有限元分析,发现设计结构存在局部拉应力过大的现象,为了解决该问题,对系杆锚固区的结构设计进行修改及进一步力学分析,提出减小锚固槽壁及支座对锚下变形约束的结构设计思路和具体措施,以实现减小局部应力的目的。所得结论和建议可供同类结构设计参考。     

大跨度双线无砟轨道预应力简支箱梁梁端锚固区应力分析

针对双线无砟轨道56 m预应力混凝土简支箱梁在大吨位群锚作用下的梁端受力行为,采用ANSYS软件对梁端锚固区建立有限元模型并进行仿真分析,得出梁端锚固区在预应力束张拉各阶段及最终成桥时的应力变化规律,并通过施工监测对理论分析进行验证,现场试验结果与理论分析结果吻合。     

国内外预应力混凝土轨枕强度检验标准对比研究

总结国内外预应力混凝土轨枕强度检验标准,分析世界主要国家和地区混凝土轨枕标准体系之间的差异,就混凝土轨枕强度检验项目、支承图式及检验荷载计算方法进行详细对比。分析结果表明,各国混凝土轨枕标准体系、检验项目和支承图式存在差异,我国铁路混凝土轨枕标准对于各型产品检验要求规定比较详细具体,但在标准的系统性和概括性方面仍存在不足。在轨枕强度检验荷载的计算过程中,中国和日本混凝土轨枕强度检验是基于轨枕设计承载能力进行检验,而欧洲和北美地区混凝土轨枕强度检验是基于现场承载要求检验,在混凝土轨枕标准国际化过程中需注意该差异。     

印度IRC规范预应力混凝土桥梁设计实践

研究目的:本文就实例介绍遵循IRC规范的预应力混凝土桥梁设计,有助于了解IRC桥梁规范.研究结论:预应力钢筋及混凝土的材料力学性能与我国规范相差不大,预应力损失计算也基本相同.预应力结构的安全通过控制应力状态和极限承载能力两项来保证.IRC:18的应力状态要求较严格,不允许混凝土出现拉应力,即不允许部分预应力混凝土设计.这样做的优点是设计偏于保守,结构安全裕量较大;缺点则是限制部分预应力的使用,不利于灵活适应不同设计要求和环境条件.     

预应力混凝土轫枕钢模设计

简要介绍了预应力混凝土轨枕及钢模的发展过程,简述了预应力混凝土轨枕钢模的构造形式,详细叙述了钢模的设计过程及刚度、强度验算。     

跨越式发展中的铁路桥涵设计规范——兼谈《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3—2005)主要修订内容

回顾我国铁路桥涵设计规范的演变过程,并着重介绍2005版《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3—2005)的主要修改内容。重点是进行耐久性设计,提高混凝土梁的使用年限,以满足日益增长的铁路运输要求。     

国内外铁路通信信号设备环境条件标准体系对比分析

开展国内外铁路环境条件标准对比分析,明确我国铁路设备与国外铁路运营条件的差异及适应性,是实施铁路"走出去"的前提和基础。国际上铁路通信信号环境条件主要采用IEC/TC 9制定的IEC 60571、IEC 61373、IEC62498及IEC 62236等标准,我国SAC/TC 278在IEC标准基础上,组织制定GB/T 25119、GB/T 21563、GB/T32347及GB/T 24338等相应标准。这些标准分别适用于车载设备气候环境、车载设备振动冲击、地面设备气候环境及振动,以及车载和地面设备的电磁兼容。通过对上述国际国内标准规定的环境气候条件、振动冲击参数以及电磁发射和抗扰度限值的对比分析可知:由于SAC/TC 278以等同采用或修改采用的方式进行标准转化,因此国内标准的环境条件及振动冲击等级划分、电磁辐射限值设置,以及各项试验的要求和方法等与相应的IEC标准基本相当,可以满足国际标准要求。另外,我国铁路通信信号设备采用的高原环境条件标准以及地面设备振动冲击标准要求严于国际标准。     

预应力混凝土连续梁设计与施工中若干问题探讨

针对预应力混凝土连续梁设计、施工中的问题,从质量和安全方面考虑,就竖向预应力钢筋有效预应力的保证措施、合龙温度和测量时机的选择、支架(托架)合理预压方法的确定、支架体系刚柔过渡方面需要考虑的问题、新型预应力托架的结构、悬灌梁0号段临时支撑方式的正确选择和混凝土灌筑质量保证措施等方面的设计和施工问题进行了探讨,可供类似工程参考借鉴。     

重载铁路预应力混凝土梁桥设计及经济性分析

针对国内首条重载铁路山西中南部铁路通道工程的建设,结合系列简支T梁和连续梁的工程设计和经济性分析,得出重载预应力混凝土梁桥的合理设计,通过中活载与重载两种荷载模式下常用跨度简支T梁和系列连续梁的设计、研究,对比分析桥梁上部及下部结构的材料用量和延米造价,确定山西中南部铁路通道工程采用的混凝土梁桥线通图,主要结论如下:(1)预应力混凝土梁部设计在活载采用重载列车时,其材料用量提高值小于其承载能力提高值;(2)活载采用重载列车对下部结构的影响比值较小。     

重载铁路大跨度预应力混凝土框架墩设计实例分析

山西中南部铁路通道是我国第一条采用30 t轴重的重载铁路,某工点处与莱芜市汇河大道夹角只有16°。通过对跨越方案的综合比选,选用了横梁计算跨度为28 m的框架墩方案。结合工程实例,对框架墩进行整体计算和局部分析,拟定出重载作用下大跨度框架墩的合理尺寸,并对主要施工步骤及工艺进行了说明。     

先张法预应力混凝土U型粱预制场工艺设计

先张法预应力混凝土U型梁是一种较为先进的梁型,制梁场建设是u型梁建造的基础工作。结合制梁场设计经验,对u型梁预制工艺流程、规划关键参数确定、规划与平面布置、主要土建结构物设计等组成的工艺设计技术予以论述,以求达到技术先进、经济合理、安全适用的制梁场建设目标。     

预应力混凝土箱梁的端块应力分析

秦沈客运专线大量采用32 m预应力混凝土箱梁,其端部的锚下应力分布复杂。利用有限元软件建立箱梁的三维实体模型,并详细分析计算结果,得出以下结论:端块长度约为1个梁高,与预应力传递长度基本相同;端块不仅分布有纵向应力还有横向拉应力,甚至超过了混凝土抗拉极限强度。因此建议在设计过程中,应将端块应力控制在混凝土抗拉极限范围内,对局部高应力区应配置足够的非预应力筋以限制裂缝开展。