重载铁路单线32 m钢-混组合梁静动力性能研究

为促进“自重轻、施工快速便捷、经济性良好”的中小跨径钢-混组合梁在重载铁路领域的合理使用,针对单线32 m钢-混组合梁,采用通用有限元的方法开展静力性能研究,采用刚柔耦合的多体动力学方法进行车-轨-桥耦合动力性能研究。静动力性能分析显示,(1)单线重载铁路(30 t轴重)32 m钢-混组合梁可采用工字钢主梁高2.6 m、桥面板厚20 cm(横向支点40 cm)双工字钢组合截面型式;(2)双工字钢钢-混组合梁抗扭刚度较弱,在计算横向变形时应考虑截面畸变变形影响;(3)横隔梁布置间距宜根据施工阶段结构稳定性确定,不宜过小;(4)在列车速度<80 km/h、轴重<40 t时,车桥动力响应均在规范允许范围内。综合研究表明,在重载铁路领域使用中小跨径的钢-混组合梁具有可行性,研究结果可供类似工程参考。

对海外铁路桥涵设计与配合施工问题的思考——以肯尼亚蒙巴萨至内罗毕新建标轨铁路项目为例

肯尼亚位于非洲的东部,新建蒙内铁路标轨铁路起点为肯尼亚港口城市蒙巴萨,终点为肯尼亚首都内罗毕,正线全长471.25公里。铁路正线按中国标准进行设计,业主代表为肯尼亚铁路公司,铁路监理为中肯企业共同组建的TSDI-APEC-EDON联合体;上跨公路桥业主代表主要为肯尼亚交通部下辖的两个部门（高速公路管理局、乡村道路管理局）,监理为公路桥业主代表委托的当地监理公司。

肯尼亚新建标准轨铁路并行既有线水文灾害防治措施

结合肯尼亚蒙内标准轨铁路,对新建铁路并行既有线地段水文灾害常用的防治措施进行归纳总结,然后阐述蒙内铁路桥涵设计原则,最后给出新建蒙内标准轨铁路并行既有线段既有涵洞水害防护措施建议。

肯尼亚蒙内铁路桥涵水文计算分析

肯尼亚没有系统的洪水水文统计资料,且无成熟的洪水流量预测方法。结合肯尼亚某铁路项目,针对东非地区的气候地形地貌特点,在沿线调查研究,收集水系、气象、水文等自然特征及历年洪水资料的基础上,综合考虑各方面因素,确定了适用于本地区的桥涵水文计算方法。研究表明:东非洪水模型法在预测中小型流域洪水流量上较适用,理查德推理法在预测大中型流域洪水流量上较适用,结果可为东非地区的水文计算分析提供参考。

多连跨中承式拱桥合理结构体系研究

以某城市道路跨河桥五连跨飞燕式中承式提篮拱桥为研究对象,系统分析了多连跨中承式拱桥在采用"长系杆多跨连拱体系"、"边跨、次边跨拱梁组合+三角刚构+中跨短系杆体系"、"连续拱梁组合(拱脚铰接)体系"、"连续拱梁组合(拱脚支座)体系"时的不同受力特点;并结合工程所在地桥位限制条件,选取了较为适用的结构体系。

基于热点应力法的双面焊正交异性钢桥面板疲劳强度评估

正交异性钢桥面板的疲劳问题是制约钢桥发展的关键问题,为缓解顶板与U肋焊接细节的疲劳开裂,通过双面焊全熔透工艺来提高焊接细节的疲劳抗力。为评估双面焊正交异性钢桥面板疲劳强度,设计4个试件模型,通过模型试验研究双面焊全熔透顶板与U肋焊接细节的疲劳抗力,基于热点应力法评估焊接细节的疲劳抗力。研究结果表明,试件模型能够准确评估正交异性钢桥面板疲劳抗力;双面焊正交异性钢桥面板的疲劳裂纹产生于顶板与U肋内侧焊趾并向顶板厚度方向扩展;其疲劳抗力均高于FAT90,但其疲劳抗力离散性较大。

基于等效疲劳车的正交异性钢桥面板疲劳寿命评估研究

合理评估正交异性钢桥面板疲劳寿命,以指导新建钢桥建设及既有钢桥管养,成为当前桥梁可持续发展的重大需求。准确、合理的疲劳荷载是钢桥面板疲劳寿命评估的基础,然而在目前我国钢桥规范中,钢桥面板疲劳荷载采用的是一辆固定总重的四轴标准疲劳车,也没有给出具体钢桥面板疲劳寿命评估过程。对此,基于应力~寿命分析法,制订了一种基于等效疲劳车的钢桥面板疲劳寿命评估过程,并以武汉军山大桥和云南金安金沙江大桥为例,开展了正交异性钢桥面板疲劳寿命评估研究,研究结果表明:军山大桥与金安大桥合理等效疲劳车总重约是标准疲劳车的3.0倍与1.4倍。

全熔透双面焊U肋顶板焊缝焊脚尺寸影响的研究

为确定新型正交异性钢桥面板双面焊内外侧焊缝焊脚尺寸对焊接疲劳性能的改善效果,以云南金安金沙江大桥正交异性钢桥面板节段为分析对象,通过建立有限元模型,计算不同焊缝参数下顶板与U肋焊接细节疲劳易损部位的热点应力,分析各焊缝参数对疲劳性能的影响。研究结果表明:增大双面焊焊缝焊脚尺寸能在一定范围内降低疲劳易损细节的热点应力,提高疲劳寿命;增大内侧焊缝焊脚尺寸较增大外侧焊缝焊脚尺寸能更有效地降低疲劳易损细节的热点应力,提高顶板与U肋焊接构造细节疲劳寿命;在其他参数相同时增大某一焊脚尺寸只能提高部分疲劳易损细节的热点应力,但也会导致另外部分疲劳易损细节的热点应力增加。

基于随机车流的等效疲劳车荷载研究

以云南金安金沙江大桥为工程背景,基于该大桥交通量预测数据,利用蒙特卡洛法编制Matlab程序,计算得到云南金安金沙江大桥的随机车流。根据随机车流组成的疲劳荷载谱,得到适用于云南金安金沙江大桥的标准疲劳车辆荷载模型。研究结果表明,基于随机车流得到的等效疲劳车车重为526kN,高于《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中提供的标准疲劳车车重,适应该大桥交通量大、重载车比例高的特点。研究成果不仅可为该桥梁正交异性钢桥面板的疲劳试验提供理论支撑,并可为该地区公路桥梁的疲劳荷载谱编制以及桥梁耐久性评估提供依据。