轨道运梁车在宽幅平面双钢箱组合梁运输中的应用

以甘肃省兰州市某公路工程建设项目桥梁工程上部钢-混组合箱梁结构的安装施工为例,通过对宽幅平面双钢箱组合梁安装运输工况进行理论分析,从桥头待架区向已架设桥跨上引出两组钢轨,由三维空间位置可调式运梁装置运输平曲线钢箱组合梁,总结了平曲线宽幅双钢箱组合梁的运输安装施工技术。论文主要从工艺技术原理、施工准备、测量放样、桥头路基段轨道基础施工、轨道铺设及加固、轨道连接、运梁平车运输钢箱梁、箱梁架设等内容对双钢箱组合梁运输技术进行了阐述。

双边箱钢-砼组合梁悬索桥气动抑振措施试验分析

钢-砼组合梁由于其良好的力学性能被广泛应用于大跨度桥梁建设中,但作为一种典型的钝体断面,其气动稳定性较差,对风的作用较敏感,易产生涡振现象。依托南镇大桥项目,以双边箱钢-砼组合梁悬索桥为分析背景,采用风洞试验与CFD数值模拟的方法,研究对比单一、组合气动措施,包括封闭栏杆、改变检修车轨道位置、增加导流板、稳定板等,对该主梁原始断面的气动抑振性能进行分析。风洞试验表明,原设计双边箱钢-砼组合梁断面易引发涡振且出现竖弯与扭转耦合双峰涡振。当采用“封闭中央护栏+内移检修车轨道位置”组合气动措施时,可显著降低主梁的涡振振幅,制振效果显著。CFD数值模拟结果表明,双边箱钢-砼组合梁断面的涡振产生与上游边主梁及下游边主梁的涡脱尺寸有关,气动措施打碎涡脱尺寸有利于抑振。

底部开口悬挂式单轨交通轨道梁扭转性能的计算与分析

目的:在国内外对底部开口悬挂式单轨线路的研究中,尚缺少针对轨道梁扭转性能的研究及对曲线轨道梁竖向荷载作用下截面变形的影响分析,需对单轨线路轨道梁的扭转性能进行深入分析。方法:在结合我国悬挂式单轨和日本单轨设计经验的基础上,介绍了悬挂式单轨PC(预应力混凝土)轨道梁的结构,对结构梁所承受的竖向列车荷载进行分析。阐述了传统符拉索夫开口薄壁梁扭转理论存在的问题,推导了考虑跨中截面剪切应变情况下轨道梁约束扭转时的初参数解。结合有限元软件建立了曲线梁模型,对不同曲线半径及顶板厚度取值时竖向荷载作用跨中截面的竖向位移及扭矩变化情况进行了分析。在跨中截面处施加集中扭矩,对轨道梁跨中右侧区段各截面的受力情况进行分析,并将理论计算值与模型模拟值进行对比。结果及结论:两端固定约束下底部开口箱型PC轨道梁在跨中处承受集中扭矩时,不应忽略其剪切变形,该类轨道梁设计时应考虑剪切应变的影响;加大曲线轨道梁顶板厚度,可提高梁截面的整体抗扭性能;在竖向静活载作用下,跨中截面处的扭转角随着曲线半径的减小而增大。

预弯波形钢腹板钢箱-混凝土组合轨道梁设计及截面参数分析

针对跨座式单轨交通系统中钢箱-混凝土(钢-混)组合轨道梁自重大、体外预应力施加困难等问题,提出梁宽为1250 mm的预弯波形钢腹板钢-混组合轨道梁。基于数值模拟方法,初步设计了轨道梁数值模型,对轨道梁进行承载力计算和自振特性分析,验证结构设计的合理性。在结构布置合理的基础上,通过对轨道梁内置钢箱截面参数进行分析,总结轨道梁承载力变化规律,并与初始截面对比获得轨道梁最优截面形式。结果表明:轨道梁结构设计合理,截面参数满足结构强度、刚度要求;轨道梁动力特性满足结构设计要求,在加入横撑与平联结构后可运用于实际工程。由于钢板厚度对轨道梁局部应力具有一定影响,因此提出适用于组合轨道梁的优化设计方案,与初始设计方案相比,用钢量减少了25.3%(约为3.26 t)。

组合式减振道床对箱梁振动声辐射的影响分析

为研究一种新型组合式减振道床对城市轨道交通高架箱梁振动声辐射的影响,基于有限元-边界元的方法建立轨道-箱梁耦合振动声辐射模型,采用轮轨相互作用模型获得轮轨作用力作为激励,并采用现场试验结果进行模型验证;利用该模型对比分析采用整体道床和组合式减振道床的箱梁结构振动声辐射特性,调查不同运行车速和组合式减振轨道中不同刚度扣件对箱梁结构噪声的影响。结果表明:相比整体道床,采用垂向刚度18 kN/mm减振扣件和面刚度18 kN/mm3减振垫的组合式道床可降低箱梁底板加速度振级17.9 dB,降低底板下方的声压级14.6 dB;随着车速的增大,箱梁振动噪声水平逐渐增大,当车速从60 km/h提高至160 km/h时,测点A处总振级增大8.5 dB,测点M处总声压级增加8.1 dB;采用垂向刚度为6 kN/mm减振扣件时,箱梁底板附近总体声压级比采用18 kN/mm和30 kN/mm扣件时分别减小1.8 dB和8 dB。

中低速磁浮变刚度试验钢箱梁结构研究

为探索钢结构桥梁对中低速磁浮的适应性和经济性,开展中低速磁浮采用中等跨度钢桥跨越立交铁路、市政道路等基础性研究,为将来中低速磁浮采用大跨度钢桥跨越大江大河或其他障碍打下基础。本次拟在某中低速磁浮试验线上将原2孔25 m混凝土简支梁改建替换为2孔25 m多功能变刚度试验钢箱梁,开展各项静力和动力性能限值标准研究,同时,采用理论分析及实桥试验验证相结合的方法,突破现行《中低速磁浮交通设计规范》中的相关限值,研究放宽简支梁竖向挠度、梁端转角等限值标准的可行性,获得更加经济合理的中低速磁浮桥梁竖向挠度、梁端转角等刚度限值要求,进一步提高中低速磁浮桥梁的经济性和美观性。

合肥市蒙城北路快速化改造工程高架桥总体设计研究

合肥市蒙城北路快速化改造工程采用高架桥及地面快速路相结合的改造方案,高架主线全长4.19 km,标准段桥梁总宽25.6 m,采用大悬臂流线型箱梁截面,曲线双柱式花瓶墩。文章介绍了高架桥的总体设计思路,详细分析了高架桥的结构选型、箱梁截面造型、涉轨段构造措施等,相关设计思路和构造措施可供相关设计人员参考。

双线铁路箱梁施工阶段跨中截面应力的有限元分析

在双线高速铁路建设中,广泛采用整体箱型梁结构形式。本文采用弹性力学有限元方法,建立了8节点六面体等参数单元的三维应力分析有限元模型。结合双线铁路预应力混凝土简支箱梁的施工,利用SAP90通用结构有限元分析程序,建立了整体箱梁三维实体单元模型,通过梁单元施加预应力荷载效应。箱梁采用后张法施工工艺,分别以预应力初张拉阶段、预应力终张拉完成、二期恒载作用为分析荷载工况,计算了箱梁跨中截面应力,给出在施工过程中箱梁跨中截面的应力随预应力张拉的变化及分布情况。通过有限元分析结果与铁路桥涵设计规范的比较得出,该箱梁结构设计合理,施工方案可行。本文所采用的分析方法和结论对于双线铁路箱梁的设计与施工有一定的借鉴意义。

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。

SPZ1100/40双线铁路箱梁造桥机在抚河特大桥中的应用

结合抚河特大桥双线箱梁施工实例,介绍了SPZ1100/40双线铁路箱梁造桥机的构造、原理和主要技术参数,以及利用其架设抚河特大桥的主要工艺流程、关键技术及注意事项。

SPZ1100/40双线铁路箱梁造桥机的设计

根据双线整孔简支箱梁节段预制拼装的施工要求,对造桥机的结构形式、梁段就位方式、走行方式、支承方式、下托梁和调位落架装置等进行了技术比较,确定了SPZ1100/40造桥机的总体构思。详细介绍了该机的构造和技术特点。实践证明,该机的设计和应用是成功的,为我国铁路简支梁向大跨方向的发展提供了先进的施工技术,具有广阔的应用前景。

跨座式单轨交通箱形钢轨道梁动力特性研究

利用有限元分析软件ANSYS建立了箱形钢轨道梁的三维分析模型 ,并利用ANSYS中的模态分析技术对其振动特性进行了分析 ,获得了轨道梁的自振频率和振型 ,对轨道梁的工作特性有了初步的了解 ,为将来对轨道梁进行安全监测和状态评估提供了必要的信息和研究基础。

超大型混凝土箱梁轮轨运输体系

超大型混凝土箱梁轮轨运输体系工作机理、结构型式及基本技术要求完全有利于传统的混凝土梁轮轨运输体系 ,其弯道适应能力、载荷均衡方式是个全新的技术课题。铰接车架通过多层简支梁均衡分配荷载和多层车架结构相对转动适应弯道 ,具有结构简单。

时速250km客运专线铁路无砟轨道简支调跨箱梁通用图设计与研究

为满足时速250 km客运专线铁路跨越复杂控制工点调跨需要,设计满足24～32 m可以任意改变跨度的"调跨梁"通用图非常必要。"调跨梁"为桥梁截面尺寸不变、钢束布置形式不变、张拉控制应力不变,但可在某一跨度范围内任意伸长或缩短的简支箱梁。对无砟轨道调跨梁通用图设计中的关键技术进行研究。解决跨度较大的无砟轨道调跨梁当跨度缩小时,残余徐变变形很难控制的问题。支架现浇施工的客运专线无砟轨道调跨梁,混凝土强度达到设计强度前采用低应力初张拉,通过加快混凝土早期徐变变形的方法可有效降低结构后期残余徐变。同时还能实现支架尽快倒用,加快施工进度,节省施工临时设施费用,降低工程总造价。混凝土强度及弹模达到设计值后立刻进行终张拉,尽可能降低混凝土加载龄期,总徐变变形虽然增大但残余徐变变形可有效减小。同时,早张拉还可以加快施工进度。

后张法预应力混凝土箱梁张拉次序的有限元分析

预应力的张拉是预应力混凝土结构施工中的一个重要环节。针对某双线铁路就地浇筑的预应力混凝土整体箱梁,采用MIDAS/CIVIL结构分析软件对该梁施工中预应力筋的分批张拉过程进行了仿真分析。从中探讨了在不同张拉次序下箱梁的应力、变形的变化规律,并通过对仿真计算结果进行分析比较,给出了预应力筋的合理张拉次序,可为同类工程的设计与施工提供参考。

主跨40 m跨座式单轨交通连续钢箱轨道梁优化设计

以某市云轨示范线一主跨40 m连续钢箱轨道梁为工程背景,利用直接网格搜索法原理,采用双变量优化设计法,应用有限元软件ANSYS计算分析所选结构体系的力学特性。以梁高、边跨与中跨比为设计变量,以主梁挠度、竖向基频、梁端转角、应力为约束条件对结构进行优化,确定使结构材料用量最少的最优结构体系。研究结果表明,梁高为2.4 m、边跨与中跨比为0.6是最优方案。该方案的结构受力及变形更加合理,最大限度地发挥了材料的作用,且施工难度较小,施工周期较短。

高速铁路无砟轨道大跨度混合梁斜拉桥方案研究

望虞河大桥是通苏嘉甬高速铁路的关键控制工程之一,主桥为(60+105+340+105+60)m斜拉桥,采用无砟轨道,半漂浮体系。现有300 m级无砟轨道高速铁路斜拉桥主要有钢箱结合梁、钢箱混合结合梁、钢箱桁梁三种方案,望虞河大桥主梁拟采用钢箱混合结合梁方案,首先论述其总体设计方案,研究得到其合理拉索间距及钢混结合段位置,并提出一种波形钢腹板混合梁方案,进行了刚度、应力、动力特性及主要工程量四个方面的对比分析。研究结果表明,本桥拉索间距采用中跨12 m,边跨10.5 m较为经济,钢混结合段设置在中跨距桥塔第1根拉索和第2根拉索之间较优;波形钢腹板方案具有经济性好及整体刚度大的优点,但由于尚未在铁路斜拉桥中得到应用,还需进一步深入研究。

中国高速铁路通用建造技术研究及应用

我国高速铁路设计速度高,控制标准严,覆盖区域广,建设速度快,工程建设过程中解决了许多科学问题和技术难题,取得了重要突破和创新成果,其中通用建造技术创新成果及应用对中国高速铁路快速发展发挥了重要作用。介绍了标准跨度桥梁的刚度与变形控制技术,分析了采用预制架设施工技术与旋挖钻成桩技术带来的桥梁建造速度优势;揭示了软弱土层刚性桩加固机理及对缩短路基变形稳定时间的影响;分析了基于全过程围岩变形控制理论及支护-围岩协同作用的钻爆机械化施工技术特点,以及对变形控制效果及效率的作用;阐述了不同类型无砟轨道的结构原理,提出采用非缓凝聚羧酸减水剂配制高早强混凝土的技术路线,提高了无砟轨道混凝土预制件生产效率。

大跨径拱桥钢箱主梁顶推滑移施工技术

盘锦辽东湾新区连岛中桥主桥为主拱跨径200m的系杆拱桥与连续梁的组合体系,主梁为钢箱梁。因运输距离远、路况复杂,在工厂将钢箱梁划分为19个节段,每节段分2个分段预制,现场将分段拼装成节段后,从中间向两侧依次顶推滑移施工。在距桥梁中线两侧5m、16m处共布置4条滑移胎架,胎架基础采用132根Φ630mm×10mm钢管桩基础,胎架立柱采用Φ630mm×10mm的钢管(与钢管桩焊接),在立柱顶沿纵向设置连续滑移轨道梁,轨道梁上安装43kg/m轨道,轨道处设置水平导向轮,增加了钢箱梁滑移时整体稳定性,故未设置横向分配梁。采用2台300t履带吊机吊装钢箱梁节段至滑移胎架上,在最外侧2条轨道上布置顶推系统(2台100t千斤顶),交替进行两侧钢箱梁节段顶推滑移施工,已就位的梁段焊接的同时,其它梁段继续顶推。

乌苏通沟大桥设计

乌苏通沟大桥是一座整孔简支无碴轨道箱梁,普速铁路常用跨度桥梁一般均采用简支T梁,而无碴轨道箱梁则很少采用。本文对乌苏通沟大桥的结构设计做了详细介绍,并结合现场施工的实际情况,对桥梁的施工方案进行了分析研究,对以后类似工程有一定的参考作用。