基于损伤等效原理的铁路钢桥疲劳损伤系数 计算方法

为研究铁路钢桥疲劳损伤系数的合理取值,以欧洲规范中的疲劳损伤等效原理为基础,建立列车荷载效应历程的等效疲劳应力幅迭代算法,提出基于完全损伤等效的疲劳损伤系数计算方法。以欧洲规范中的12种列车编组类型为例进行方法应用验证,并与现有双斜率换算方法进行对比分析。采用该方法讨论拉-压应力历程、S-N曲线形式对疲劳损伤系数计算的影响。结果表明:采用双斜率换算方法获得的计算结果普遍高于欧洲规范取值,最大偏差为22.5%,而采用疲劳损伤系数计算方法获得的计算结果与欧洲规范取值最大偏差仅为1.1%,验证该方法的合理性,揭示了欧洲规范中疲劳损伤系数的取值依据;不区分拉-压应力历程、统一按照应力幅计算疲劳损伤的方式是偏于安全的;S-N曲线斜率负倒数m越小,疲劳损伤系数越大,采用较小m进行疲劳损伤系数计算偏于安全;对于影响线加载长度较短的构件,不考虑疲劳截止限计算的疲劳损伤系数更大,最大约为考虑疲劳截止限情况的1.36倍;影响线加载长度大于30 m时,疲劳截止限的影响可以忽略。

新型调谐黏滞质量阻尼器对斜拉桥的减震控制分析

以一种新型的调谐黏滞质量阻尼器(Tuned viscous mass damper,TVMD)作为控制装置,实现了对斜拉桥的控制模型建立及减震控制分析,探讨了TVMD装置减震的适用性和有效性。基于TVMD装置的工作原理和力学模型,建立了多自由度空间结构多TVMD控制装置在地震激励下的状态空间控制模型和传递函数模型;基于H_2控制理论,以结构控制目标响应传递函数的H_2范数作为优化目标,提出了利用分步参数扫描进行多TVMD控制装置参数优化设计的方法;以南京长江三桥作为控制对象,针对其在纵桥向地震激励下的振动,分别以TVMD、调谐质量阻尼器(TMD)和黏滞阻尼器(VD)作为控制装置,进行了控制方案的设计与效果的对比分析,对比分析结果表明,TVMD减震控制装置具有更为显著的减震效果及更优的耗能效应。

斜拉桥桥塔施工阶段风振的MLD控制方法研究

桥梁振动控制系统从实际上来说可以看作一种既包含有连续系统作用又有离散事件驱动的混杂系统，为了保证良好的控制性能，考虑将混杂系统理论引入到桥梁振动控制当中。本文通过对斜拉桥-ATMD系统进行混杂特性分析，并基于混杂系统控制理论，应用MLD（混合逻辑动态模型）模型建模控制方法，完成了对斜拉桥桥塔施工状态的MLD模型推导及风荷载激励下的模型仿真。仿真结果表明，基于MLD模型的斜拉桥-ATMD控制系统可以很好地按照设定切换条件实现主动控制状态与被动控制状态之间的切换控制，且具有较好的控制效果。

高速铁路大跨度桥梁涡激振动振幅限值研究

为研究适用于大跨度铁路桥梁的涡振振幅限值,基于我国现行铁路规范和养护维修规则中的相关规定,提出了基于车体加速度峰值及其变化率的铁路桥梁竖弯涡振振幅限值和基于车体加速度及最大倾角的扭转涡振振幅限值建议取值。经研究建议:①加速度峰值不超过0.4 m/s^(2);加速度变化率限值对于列车速度低于和高于300 km/h时分别取0.25 m/s^(3)、0.2 m/s^(3),取此两项指标计算的最小幅值作为竖弯振幅限值。②列车速度分别为250,300,350 km/h时,单位长度车体倾角限值分别取0.60‰,0.50‰,0.42‰rad;一线两股钢轨间的变形差限值在列车速度低于和高于250 km/h时分别取5 mm和4 mm;车体最大倾角不超过0.04 rad;取上述各项指标计算的最小幅值作为扭转振幅限值。对五峰山长江大桥的案例分析结果表明,本文建议的幅值限值考虑了大跨度铁路桥梁的行车特点和性能要求,相较《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)的涡振幅值限值更为严格。

我国铁路超千米跨度桥梁的实践与发展

介绍我国跨度1000 m以上铁路及公铁两用大桥的设计情况,分别从桥梁跨度、结构形式、关键构件设计参数和结构刚度等方面展示我国千米级跨度铁路桥的最新设计成果。分析讨论大跨度铁路桥合理结构刚度限值的评判方法,总结超千米跨度铁路桥梁不同桥型的结构特点,从梁端纵向变位和桥上轨道线形设计等方面,阐述桥梁设计中的关键技术问题,并探讨设计更大跨度铁路桥梁的进一步研究方向。

我国铁路桥梁建造技术的成就与展望

文章从工程规模、建造数量及技术水平等方面系统总结了当前我国铁路桥梁建造技术发展现状;回顾了"十三五"期间我国在重大铁路桥梁工程建设、铁路桥梁创新技术成果及铁路桥梁标准等方面的技术成就;总结了当前大跨度铁路桥梁在轨道长波不平顺及梁端伸缩变形方面存在的技术问题及对策;展望了“十四五”时期在深水大跨桥梁及艰险山区桥梁方面的重点建设任务以及面临的技术创新需求;探讨了铁路桥梁建造技术的进一步发展方向。

中国、欧洲、日本钢桥设计规范中疲劳双线系数计算方法对比研究

为研究铁路钢桥在双线加载下的疲劳损伤系数合理取值问题,基于疲劳损伤等效原则推导疲劳双线系数理论计算公式,从理论上对比分析中国、欧洲、日本钢桥设计规范中疲劳双线系数计算方法及其取值的差异和原因。研究表明:建立的理论计算公式揭示了各国规范中疲劳双线系数取值的理论依据;疲劳双线系数与疲劳强度-寿命曲线斜率和双线相遇概率的取值密切相关,二者的不同取值是各国规范中疲劳双线系数取值差异的主要原因;中国规范相较于欧洲和日本规范采用了较大的双线相遇概率,所得疲劳双线系数的取值最为保守;最大差异情况下,中国规范中疲劳双线系数的取值是欧洲规范的1.04倍,是日本规范的1.30倍;根据我国铁路桥梁实际运营情况,分析了双线相遇概率的理论取值,对于跨度低于1000 m的铁路桥梁,我国规范取双线相遇概率为20%是过于保守的。

预制拼装混凝土节段梁的结构力学性能研究进展

预制拼装混凝土节段桥梁具有经济、施工快速、对环境影响小等优势,在世界各国的桥梁建设中已经得到大量应用。混凝土梁节段在接缝处的不连续性对结构力学性能有不可忽视的影响,是桥梁设计中需特别关注的问题。对预制拼装混凝土节段梁的力学性能研究进展进行系统梳理,分别从键齿接缝直剪性能、节段梁受弯性能、弯剪扭复合受力性能和往复加载下力学性能4个方面对研究现状进行综述,归纳总结了预制拼装混凝土节段梁结构在不同加载模式下的力学特征和承载机理。总体来说,当前对接缝直剪性能和节段梁受弯性能的承载机理已有成熟系统的认识,最新研究成果为现行设计规范中计算公式的局限性提出了修订建议;节段梁结构的弯剪扭复合受力性能及往复承载性能试验研究较缺乏,有待对其承载机制及计算分析方法开展更多研究;施工方便、性能优异的新型剪力键形式及预应力体系,未来有待开展更多研究。

贵州地区在役桥梁安全风险源调研分析

本文通过对贵州地区在役桥梁安全风险事件统计分析,调研贵州地区地理环境条件和贵州桥梁的设计施工养护特点,明确了贵州地区在役桥梁运营安全的主要风险源;针对每一类风险源综合考虑可能引发的安全事件的后果,采用专家打分法对其重要性进行评定。建议在贵州桥梁的具体运营养护管理工作中对照这些风险源进行检查,必要时评估。

铁路200 m以上跨度混凝土桥梁设计参数取值探讨

为推动大跨度铁路混凝土桥梁的合理设计,对我国200 m以上跨度预应力混凝土连续刚构(梁)桥、连续刚构(梁)-拱组合桥、部分斜拉桥和混凝土拱桥等大跨度混凝土桥式的设计资料和应用情况进行了统计;分析了我国大跨度混凝土桥各桥式的适用跨度范围、几何参数、力学性能参数和经济性参数的取值范围。针对目前规范指标的局限性问题,提出了大跨度铁路混凝土桥桥上轨道静态长波不平顺和徐变变形限值设计技术标准建议:采用60 m弦中点弦测法作为大跨度铁路桥梁桥上轨道静态长波不平顺检测标准,取L/5000作为大跨度铁路混凝土桥梁徐变变形限值指标。这可为未来大跨度铁路混凝土桥设计提供参考。