重庆轻轨2号线40.5m钢轨道梁设计研究

研究目的：由于国内首次采用跨座式单轨交通，其技术新、难度大、要求高，研究目的是为解决重庆轻轨2号线一期工程谢家湾立交L=40．5m钢轨道梁的设计问题。研究结论：通过对重庆轻轨L=40．5m钢轨道梁研究，得出如下结论：在列车静活载作用下，竖向挠度为0．0447m；最不利工况下，跨中截面顶板最大压应力为145．0MPa、底板最大拉应力为128MPa，支座附近腹板最大剪应力为47．4MPa；两片箱梁横向中心距B=3．7m，B／L〉1／20；活荷载的疲劳应力范围为-70．5～73．7MPa；实桥计算梁体侧向一阶自振频率为4．2012Hz，均满足《单轨规范》规定的性能指标要求。通过设计、施工精确控制，钢轨道梁的线形完全满足单轨车辆运行和旅客舒适性要求。

同江黑龙江铁路特大桥设计

同江黑龙江铁路特大桥是连接我国黑龙江省与俄罗斯联邦犹太自治州的首座跨越黑龙江的过境桥梁,桥梁设计同时满足中、俄两国设计规范要求。中方主桥采用跨度为144m、108m的钢桁梁桥,144m主桁采用三角再分形桁式、108m钢桁梁采用华伦桁式;钢桁梁的纵梁连续、下平纵联与纵梁及横梁联结而参与主桁共同作用;桥面采用能够通行不同轨距中、俄列车的单线套轨形式;在纵梁上铺设预应力混凝土无砟轨道板。引桥采用32m预应力混凝土简支箱梁桥。根据该桥所处严寒环境提出钢材交货技术条件以及钢结构焊接低温冲击韧性技术要求。

跨坐式单轨交通预应力混凝土轨道梁制作技术

跨坐式单轨交通系统的预应力混凝土轨道梁既是承重梁又是车辆的轨道,其制作精度要求很高,必须采用专用的模板。介绍了重庆市单轨交通系统中的预应力混凝土轨道梁模板的构造,并阐述了在轨道梁制作过程中应重点做好钢筋制作、预应力管道定位、混凝土拌制、成型、养护及预应力筋张拉等工序的工作。

四线铁路钢箱混合梁弯斜拉桥设计研究

根据四线铁路弯斜拉桥的受力特点,采用空间杆系有限元静力分析方法,围绕斜拉桥结构体系、桥梁整体刚度、收缩徐变、几何非线性等方面对其展开拉索、主梁、桥塔、基础的构造设计与研究。采用有限元仿真分析技术,研究正交异性桥面板的弯钢箱梁在受纵横向弯曲、剪力滞和扭转翘曲组合作用下的应力分布,进行钢箱梁与预应力混凝土梁的结合段、主梁与桥塔横梁固结、斜拉索上下钢锚箱的局部应力分析和构造研究。采用车桥耦合时变分析方法对其行车动力性能进行研究。采用反应谱及地震波时程分析方法同时对结构的抗震性能和抗震措施进行分析、研究。研究结果表明:四线铁路弯斜拉桥钢箱梁采用约3m的横隔板和腹板间距对改善主梁构造起到重要作用;良好的行车动力性能说明该桥采用1/900的挠跨比控制结构刚度较为合理;采用E型钢阻尼支座改善了桥梁的抗震性能。

钢桁梁梁端横向伸缩对轨道几何形位的影响

为研究钢桁梁梁端横向伸缩对有砟轨道几何形位的影响规律,运用有限单元法,建立线-桥横向分析的计算模型,对在日温差作用下钢桁梁梁端相对路基伸缩时有砟轨道几何形位的变化及其影响因素进行分析。结果表明,钢桁梁相对路基发生横向伸缩后会使有砟轨道线路产生较大的横向位移和方向变化率,但对轨距影响不明显;梁端伸缩时,道床、扣件横向阻力对轨道横向位移的影响很小,且其增大到正常值之后,轨道方向变化率受其影响也很小;钢桁梁横向固定支座和线路中线间的距离是影响轨道几何形位变化的主要因素,当其控制在6.7 m以内时,轨道的最大横向位移小于2 mm,方向不平顺变化率小于1‰。

大跨度钢桁梁斜拉桥无砟轨道局部脱空及优化

为了解大跨度钢桁梁斜拉桥无砟轨道道床板脱空特性、指导结构优化,以主跨630m的钢桁梁铁路斜拉桥为研究对象,建立钢桁梁无砟轨道桥面局部分析模型,采用非线性弹簧单元和接触单元模拟道床板与弹性减振垫层的接触关系,计算不同位置处道床板的脱空量和脱空范围,对比不同道床板布置和不同弹性减振垫层刚度情况下的脱空量,并提出降低脱空量的优化方案。研究表明:跨越主横梁的道床板与底座板在板端区域存在脱空的可能性;脱空量与荷载作用位置及道床板布置方式有关,脱空区域主要在道床板端部,宜优先选择道床板在主横梁处断开的布置方式;弹性减振垫层两端刚度小、中间刚度大的布置方式较优,能在一定程度上降低道床板底部的脱空量和脱空范围。

温度变形对大跨度钢箱系杆拱桥车桥动力响应的影响

为分析温度变形对大跨度钢箱系杆拱桥列车走形性的影响,以某跨度为96 m的四线下承式钢箱系杆拱桥为例,首先建立该桥的动力分析模型并对其进行自振特性分析,然后,根据弹性系统动力学势能不变值原理与形成矩阵的"对号入座"法则,分别考虑桥梁在3种温度体系(未考虑温度、升温、降温)下产生的变形影响,将其以组合曲线的形式叠加到轨道不平顺中进行列车走行性分析,建立车桥系统的空间振动方程,并对3种工况下的车桥耦合动力响应进行计算分析。研究结果表明:温度变形对桥梁动力响应的影响不大,对列车响应中脱轨系数、横向力、车体横向加速度及横向sperling指标有显著的影响,但在各温度变形工况下列车走行性仍满足限值要求。

步履式顶推跨铁路钢箱梁施工技术

结合沈阳绕城高速公路后丁香大桥钢箱梁的施工,对步履式顶推法施工中的钢箱梁拼装平台的搭设、钢箱梁的拼装、临时墩设置、导梁拼装、顶推设备布设、顶推步骤及落梁作了简单叙述,并对顶推施工中的注意事项、控制措施、控制的重难点等进行了详细介绍,可为今后同类型桥梁的施工提供参考。

重庆市曾家岩嘉陵江大桥设计简介

重庆市曾家岩嘉陵江大桥为135 m+270 m+135 m公轨两用刚性悬索加劲连续钢桁梁桥。介绍该桥总体设计、各部分的构造及施工方案,为同类桥梁设计提供参考。

大跨度钢桁梁斜拉桥无砟轨道桥面竖向静力刚度特性

为了解大跨度钢桁梁斜拉桥无砟轨道桥面竖向静力刚度特性,以某铺设双块式无砟轨道的大跨度钢桁梁斜拉桥为研究对象,建立钢桁梁无砟轨道桥面局部精细化模型,分析不同道床板布置情况下轨道整体刚度在桁架节间内的变化规律,对比钢桁梁斜拉桥、普通线路及混凝土简支桥上无砟轨道桥面的轨道整体刚度差异。结果表明:钢桁梁斜拉桥正交异性板桥面的自身刚度变化对轨道整体刚度均匀性有一定的影响,道床板接缝对轨道整体刚度均匀性有较大的影响。

钢弹簧浮置板轨道对箱梁振动声辐射的影响研究

为探讨钢弹簧浮置板轨道对箱梁振动声辐射的影响,建立列车-轨道耦合振动频域模型,采用有限元法进行箱梁振动分析,并结合声学边界元法进行箱梁声辐射分析。以某城市轨道交通30m简支箱梁的现场试验数据为依据,对所建模型进行了验证;在此基础上,对比了分别采用普通板式轨道和钢弹簧浮置板时的箱梁振动和噪声,并探讨了钢弹簧浮置板参数的影响规律;结果表明:仿真分析与测试结果吻合良好,箱梁振动声辐射主要集中在频率50~125Hz;相比普通板式轨道,钢弹簧浮置板轨道可使得箱梁底板的总振级减小35.1dB、底板附近的总声级减小24dB;钢弹簧刚度是影响箱梁噪声的首要因素,其次是浮置板厚度,而浮置板长度和扣件刚度的影响很小;钢弹簧刚度每减小一倍,底板附近的总声级可降低5~6dB;浮置板厚度每增加0.1m,降噪量提高1~3dB。研究结果可为箱梁桥上钢弹簧浮置板的参数选取提供依据。

高速铁路大跨度钢桥无砟轨道适应性研究

为了解在高速铁路大跨度钢桥上应用无砟轨道的适应性,以铜陵公铁两用长江大桥为背景,采用有限元法对桥梁结构的整体竖向刚度指标、轨道几何形位及桥面局部刚度进行了分析,通过结构设计方案优化来控制梁端竖向转角、减少梁端横向变位差。结果表明:梁体变形平缓、线形平顺,竖向刚度指标好;轨道竖向、横向变形曲线平缓,轨面平顺性好,轨道几何形位满足要求;设置纵、横梁的正交异性钢箱桥面显著提高了桥面局部刚度;布置90 m锚跨,梁端钢箱桥面设置纵腹板,可将梁端转角控制在1‰rad以内;引桥箱梁采用整体隔墙,将梁端横向变位差控制在1 mm以内;大桥具备铺设无砟轨道的条件。

轮迹横向分布对异形钢桥面板疲劳性能的影响

以温岭市某座异形钢箱梁为研究对象,对车辆在右转弯时轮迹的横向分布进行统计分析,得到其车辆轮迹横向分布概率模型;采用数值模拟方法,分别分析了实测轮迹横向分布及规范(JTG D64—2015)的轮迹横向分布对异形钢箱梁桥面板4种典型疲劳构造细节的疲劳应力幅的影响并进行了比较。结果表明:虽然转弯时轮迹中心线的分布宽度较直行时大,但在某个横向分布区间内表现出更大的集中性;车辆右转弯时,桥面板典型疲劳构造细节的疲劳应力幅受轮迹横向分布的影响十分显著;对于所选取的4种疲劳构造细节,在采用实测轮迹横向分布模型时其等效应力幅均小于规范规定的轮迹横向分布模型的等效应力幅,说明按规范(JTG D64—2015)的轮迹横向分布模型计算偏于安全。

高家花园轨道桥钢箱梁段索梁锚固区局部应力分析

斜拉桥索梁锚固区结构复杂,受力集中,是控制设计的关键部位。针对高家花园轨道专用桥钢箱梁段索梁锚固区,利用ABAQUS通用有限元软件建立三维有限元模型,并采用线弹性模型及理想弹塑性模型对不同索力作用下的钢箱梁锚固节段进行计算和分析。计算和分析表明,钢锚箱结构受力合理。此外,还对索梁锚固区受力规律进行分析,为进一步优化设计提出依据。

长联大跨钢桁梁桥无砟轨道道床施工技术

针对长联大跨钢桁梁桥刚度较小,变形量受温度、荷载影响较大,且各跨间挠度变形具有联动性等特点,为控制无砟轨道道床的线形及质量,研究合理的无砟道床施工顺序,提出CPⅢ“相对高差”控制方法,并通过荷载试验,修正了桥梁设计计算刚度与实际刚度之间的偏差,在工程实践中成功应用。

铁路双线连续钢桁梁桥竖向有载自振频率影响因素分析

研究车辆参数和列车行车速度对车-桥系统竖向有载自振频率的影响情况。采用车-桥系统相互作用的计算模型,分别改变车辆参数和列车行车速度,计算铁路双线连续钢桁梁桥的竖向有载自振频率的变化情况。结果表明:车辆参数对桥梁竖向有载自振频率有一定影响,而桥梁竖向有载自振频率与行车速度无关。

上海轨道交通9号线一期工程现浇箱梁设计

介绍上海轨道交通9号线R401A高架区间现浇预应力混凝土简支箱梁设计,针对降噪、保证1/2钢束过支点以及箱梁连续施工等问题进行研究和探讨。

沪通长江大桥大位移梁端伸缩装置动力性能研究

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m的公铁两用连续钢桁梁斜拉桥,主航道桥两侧为跨度112m的钢桁简支梁桥,主航道桥、钢桁梁桥间设置伸缩量为±900 mm的梁端伸缩装置。为考察该桥伸缩缝对列车和桥梁动力响应的影响,针对其梁端伸缩装置初步设计的比选方案进行车线桥动力性能研究。按照实际情况建立包括主航道桥、钢桁梁桥和梁端伸缩装置的完整桥梁结构模型,采用逐步积分法分析车桥耦合振动。结果表明,梁端伸缩装置与两侧主航道桥、钢桁梁桥上的轨道结构变形存在差异,此梁端附近区域的局部不平顺造成了对车辆和伸缩装置的冲击,使得部分工况下车辆响应超限,支承梁的加速度与铜陵长江大桥的梁端伸缩装置设计方案相比偏高,尤其在主梁收缩状态下,上述情况更为明显。

钢桁梁明桥面板式无砟轨道用扣件研究

为满足钢桁梁明桥面板式无砟轨道用扣件弹性和轨距调整量的要求,研发了MQ-2型扣件。该扣件采用无挡肩、弹性分开式结构;轨下垫板静刚度设计值为(100±10)kN/mm,轨距调整量设计值为-8~+8 mm,钢轨调高量设计值为-4~+20 mm;通过更换不同类型的弹条、轨距块和轨下垫板,扣件可实现三种钢轨纵向阻力,以满足不同工况无缝线路设计需求。经室内试验,该扣件的轨下垫板静刚度、动静刚度比、疲劳后静刚度变化率均满足设计要求;扣件轨距变化量、组装静刚度变化率均满足规范要求;钢轨纵向阻力、预埋套管抗拔力、绝缘性能的测试值均满足设计要求。该扣件已在广州南沙港铁路跨洪奇沥水道特大桥上应用,该铁路自开通运营至今,已完成2.1万个标准集装箱运输,列车通过该桥时安全平稳,轨道几何形位良好,扣件结构稳定可靠。

高速铁路跨度132m再分式简支钢桁梁设计研究

西成高铁上跨西宝高铁及福银高速公路,与西宝高铁夹角仅14.2°,建桥条件复杂,经方案比选后采用1-132 m再分式简支钢桁梁。本桥是西成高铁重难点控制性桥梁工程,是国内首座高速铁路铺设无砟轨道的最大跨度简支钢桁梁桥。对本桥的关键技术问题进行研究,详细介绍本桥的主桁结构形式、杆件尺寸、联结系、桥面系、主桁计算模型及其计算注意事项、主桁及桥面系计算结果、动力分析结果、预拱度的设置、施工方案等。研究结果表明:再分式钢桁梁有效提高结构刚度;采用的正交异性板结构设计参数合理可靠;通过采取梁端设置过渡梁的措施,满足无砟轨道高速行车的要求;桥梁的强度、刚度、疲劳及动力性能等均满足高速铁路规范的要求。