CFRP-钢箱混凝土变截面新型跨座式轨道梁设计优化

为满足新型跨座式单轨系统需求,提出一种碳纤维复合材料(CFRP)-钢箱混凝土组合轨道梁形式。通过数值模拟试验,探究钢箱上室混凝土厚度对荷载作用下的钢箱混凝土轨道梁跨中顶面、底面、上室混凝土最大应力及竖向挠度的影响,得出钢箱上室混凝土的适宜厚度;在此基础上考虑运行维护阶段轨道梁抗弯性能需求,通过梁底粘贴预应力CFRP提高其抗弯性能,经分析得出钢箱混凝土变截面组合轨道梁跨中竖向挠度随梁底粘贴CFRP长度的变化趋势并给出CFRP-钢箱混凝土轨道梁的设计建议。研究结果表明:该CFRP-钢箱混凝土变截面新型跨座式单轨轨道梁抗弯性能良好,可满足实际工程需要。

公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式研究--以赣江公铁大桥西支主桥设计为例

以赣江公铁两用大桥西支主桥设计为例,研究一种适应上层8车道公路、下层对称双线铁路+4车道公路混合布置的主梁断面形式。提出带挑臂双索面箱桁组合断面、带挑臂单索面箱桁组合断面、矩形箱桁组合断面、矩形钢桁梁断面4种主梁断面方案,采用有限元软件分析各方案静动力性能及受力特点,综合考虑方案构造特点、技术指标、工程数量、公铁运营安全、景观效果等,确定该桥选用带挑臂双索面箱桁组合断面。该桥斜拉索最大索力16000 kN,锚固在下层钢箱梁两侧,通过有限元实体分析对锚拉板和钢锚箱式两种索梁锚固形式进行比选研究,钢锚箱形式受力合理、应力水平低、经济性好,设计采用钢锚箱形式。带挑臂双索面箱桁组合断面桥面空间布置合理、下层公铁行车干扰小、梁端竖向变形最小、经济性好,是一种适应公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式。

水中墩台顶短滑道梁上钢梁节段架设技术

依托沪苏通长江公铁大桥辅助墩顶钢梁施工工程,提出水中墩台顶短滑道梁上钢梁节段架设技术,滑道长度显著短于梁段总长,避免了扩大支架范围、设置水中立柱,并通过设置配重水箱及拖拉、顶升设备,在墩顶3个整节段钢梁架设及悬臂端合龙施工过程中,大幅提升了滑道梁及设备利用率,实现了整体姿态和线形的灵活调整。在节段三桁上下弦变形不匹配的条件下通过采用合理的对接方案,可以在提高临时结构利用率、保障安全性的同时,实现节点高效精准对接。

宁波中兴大桥陆上跨钢梁施工安装方案比选

宁波中兴大桥陆上跨钢梁安装原定方案为龙门吊悬臂拼装施工工艺,因毗邻的轨道交通3号线提前建成,边界条件发生重大变化。安装方案需充分考虑施工对轨道交通隧道的影响,结合现场实际情况,制定了陆上跨钢梁滑移施工的比选方案。两种方案综合比较后,结合海事、港航、水利等管理部门的意见,通过设置警示标志,在施工区域上下游进行安全警戒等水上交通管制措施的滑移施工方案被选为最终实施方案。该方案既规避了施工对航道通航安全造成的风险,也确保了周边重要构建筑物的安全,提高了社会经济效益。

跨座式轻轨钢轨道梁静动力分析

以重庆跨座式单轨交通线路上一钢轨道梁为研究对象,建立空间离散模型,进行静力和动力分析。结果表明,该轨道梁在各个荷载工况下应力水平较低,远远小于屈服强度,轨道梁整体刚度大,具有较好的动力性能,结构设计合理、安全,为此类桥梁的设计提供理论依据和技术参考。

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。

跨座式轻轨钢轨道梁的动力特性有限元分析

为研究跨座式单轨交通钢轨道梁的动力特性，以重庆市袁家岗-谢家湾区间40．5m简支跨座式单轨交通钢轨道梁为研究对象，应用ANSYS的APDL语言，采用直接生成法建立有限元模型，分别计算模型的自振特性、静力和动力响应。动力分析的计算模型采用4辆车厢编组，车速为20～80km／h，分单线和双线加载。计算结果表明：该钢轨道梁基频较高，结构振型复杂，具有较高的整体刚度及强度，动力特性符合规范要求；平联及横梁对轨道梁的横向刚度和扭转刚度贡献较大；单线行车时轨道梁会产生扭转，使其上翼缘产生较大的横向位移。

大跨钢桁拱轨道横梁半刚性连接的疲劳荷载

为评定公路与轻轨两用钢桁拱桥轨道横梁与主桁半刚性连接在车辆荷载作用下的疲劳损伤累积,对该构造细节在桥梁设计寿命期内车辆荷载产生的疲劳荷载谱的计算方法进行了研究.针对我国公路桥梁设计规范暂无疲劳荷载规定的情况,参照美国AASHTO规范,建立了反映桥梁设计寿命期内真实运营状况的疲劳荷载模型,并通过全桥三维有限元分析计算了该构造细节的荷载历程.根据疲劳损伤累积理论,确定了钢桁拱轨道横梁与主桁半刚性连接的疲劳试验荷载.

双组分高强度环氧胶粘剂的研制

根据车间内钢梁上吊车轨道安装底板与钢梁粘接的具体要求,研制了一种中温固化双组分环氧胶粘剂。探讨了E-51、E-39D和纳米碳酸钙用量对甲组分粘度的影响,测试了不同促进剂的胶粘剂凝胶时间并研究了粘接表面处理、中温固化时间对胶粘剂剪切强度的影响。结果表明,通过选用不同粘度的环氧树脂并添加纳米碳酸钙,控制甲组分粘度在8～20Pa.s,选用促进剂M3份,表面制备并采用偶联剂处理后,100℃下固化2h后,该胶铝-铝、钢-钢剪切强度可达45MPa和51MPa,实现了胶粘体系中温高强度快速固化。室温放置20h后钢-钢剪切强度为5.8MPa,可以安装加热设备以便后固化。

ZG20Mn横梁的铸造工艺设计及其数值模拟

对ZG20Mn横梁结构进行了分析,根据其结构特点设计了铸件的浇注系统、冒口、冷铁等,并利用Pro/E软件进行三维建模。应用ProCAST软件对铸造成形过程中的凝固缺陷进行了分析。结果表明,采用中间注入开放式浇注系统并选择导轨放置在上的浇注方案,有利于实现横梁铸件的顺序凝固。适当增大冷铁的尺寸可消除筋和横梁侧面交界部位的缩孔缩松缺陷。

加工超大平面的简易铣床设计与加工技术

介绍了加工超大型平面工件的简易铣床设计、结构分析和具体的加工工艺方法。该方法在解决超大型工件平面加工方面具有较强的实用性。

隧道仰拱全幅施工技术

为解决仰拱施工对洞内运输线的施工干扰问题,以不同的洞内运输方式为对象,论述了多跨支墩轨道式仰拱栈桥设计及仰拱施工、单跨钢便梁式仰拱栈桥施工技术,并提出了仰拱施工注意事项,确保了洞内运输线的通畅及施工的正常进行。

大跨度梁拱组合桥的梁轨相互作用设计参数研究

为了解梁轨相互作用设计参数对大跨度梁拱组合桥无缝线路的影响,以兰渝线广元段某(82.9+172+82.9)m梁拱组合桥为例,采用ANSYS软件建立了考虑拱肋-吊杆-主梁-桥墩-桩基-轨道梁轨系统一体化有限元模型,分析了拱肋与吊杆升温、纵向阻力模型、吊杆间距、桥墩高度、制动力率、风荷载等参数对钢轨纵向力的传递规律。结果表明:拱肋升温对钢轨应力的影响较大,计算钢轨伸缩力时,按梁体升温15℃考虑较为安全;梁拱组合桥的梁轨相互作用根据《铁路无缝线路设计规范》计算较为安全;钢轨制动力随固定墩高度的增加而增大,固定墩的墩顶水平力与其墩高基本呈线性递减关系;钢轨应力随吊杆间距的增大而增加;钢轨的最大制动拉、压应力和固定墩的墩顶水平力均与制动力率呈线性关系;风荷载作用下,钢轨应力可达5.8 MPa以上,风速较大区域需考虑风荷载对钢轨的影响。

港珠澳大桥组合梁钢主梁机器人自动焊试验及应用

针对常用的钢桥梁腹板焊接形式,开展了24 mm和40 mm的两种板厚试件的机器人自动焊接试验,坡口形式分别为V形和X形。试验结果表明,所焊焊缝外观成形和内部质量均符合规范要求。在港珠澳大桥总拼钢主梁腹板对接中的应用表明,采用机器人自动焊工艺方案后焊缝质量、焊接效率明显提升,焊接成本明显降低。

城市轻轨钢-混凝土组合梁施工阶段的受力性能

为了研究城市轻轨轨道交通钢-混凝土组合梁在施工阶段的受力性能,以城市轻轨中实际采用的钢-混凝土组合梁为原型,按截面刚度和应力相似的原则,设计4根1:5钢-混凝土组合梁模型,对其在为期90 d的施工阶段中的受力性能进行试验研究,在试验基础上提出组合梁在施工中跨中变形的设计建议。研究结果表明:施加预应力对组合梁的附加变形有一定的影响,且有效预应力越高,组合梁的跨中附加变形越小;采用高性能混凝土可以明显减小组合梁的跨中附加变形。研究成果可为城市轻轨钢混凝土组合梁的设计和施工阶段变形控制提供技术依据和参考。

型钢混凝土转换梁在城市轨道交通高架车站中的应用

城市轨道交通高架车站因受环境的制约和建筑设计的要求,常需采用转换梁结构。结合工程实例,介绍了型钢混凝土转换梁在某城市轨道交通高架车站中应用情况,对结构方案比选、构件截面设计、指导规程选择及施工措施等进行了论述,提出型钢混凝土转换梁能够提高高架车站复杂结构关键部位的受力性能,满足特殊的建筑功能和造型要求,可为类似工程提供参考。

大跨度钢箱混合梁斜拉桥无缝线路设计研究

以某大跨度钢箱混合梁斜拉桥为研究背景,该桥中主跨为钢箱梁,其他主梁采用混凝土箱梁,大跨度斜拉桥上无缝线路梁轨相互作用有其特殊性,尤其是本桥为钢-混凝土混合梁,需要对梁轨相互作用进行深入的研究。建立了"塔-索-梁-轨"一体化的无缝线路计算模型,确定了计算参数,研究桥梁在温度变化、列车荷载作用下的变形规律,对梁-轨相互作用进行了分析计算和对可行的无缝线路设计方案进行了比选,确定该桥无缝线路设计方案为:在该斜拉桥边跨两端分别设置1组单向钢轨伸缩调节器,钢轨伸缩调节器尖轨指向斜拉桥外,基本轨一侧伸缩区铺设小阻力扣件。

临近高铁线钢桁梁顶推横移施工模拟与实测研究

为保证钢桁梁顶推横移施工期间临近高铁线的运营安全,基于Plaxis 3d软件对钢桁梁横移过程中周围土体的变形影响范围及临近高铁桥墩的变位情况进行数值计算。在此基础上通过现场实测的手段,重点针对施工期间临近桥墩的竖向沉降与水平位移进行高频率监测。结果表明:对比分析数值计算与现场实测结果,可知钢桁梁顶推横移过程中,土体的沉降变形不断向临近高铁线延伸,高铁桥墩周围土体受影响较为明显。桥墩的竖向沉降与水平位移变化均基本稳定且在预警值范围内波动,其中桥墩竖向沉降几乎不受影响,水平位移受影响相对较大。该研究结果可为今后类似临近既有高铁线桥梁上部结构施工提供可靠参考。

轨道交通曲线连续钢——混组合梁抗剪分析

论述在钢混组合梁计算中,规范中按实体梁横向弯曲剪应力计算,没有扭转剪应力计算的规定。曲线组合梁的扭矩较大,讨论是否需要考虑扭转剪应力的影响。结合工程实例,计算分析自由扭转剪应力,按闭口薄壁构件和实体梁分别计算弯曲剪应力,并对计算结果进行对比分析,提出合理的计算方法。

轻轨轨道钢箱梁顶推施工原理及关键控制

液压顶推滑移设备在大跨度钢轨道梁架设中普遍使用。文中通过对顶推设备的工作原理、关键部位的介绍并基于某实际轻轨工程的特点,尤其是存在着曲线钢箱梁的客观情况,针对顶推设备关键部位、滑移轨道的数量以及爬行器的布置、施工过程中的参数调节与控制进行科学合理的安排,以确保工程施工安全、有序地进行。