高速铁路连续刚构加拱组合结构设计及创新技术——以西延高铁王家河特大桥主桥为例

以西延高铁王家河特大桥为工程背景,首先,对3种混凝土连续刚构组合结构(连续刚构加拱、连续刚构加桁、连续刚构部分斜拉桥)从受力性能、无砟轨道适应性、经济性等方面进行比选,确定连续刚构加拱组合结构为最优方案;其次,阐述连续刚构加拱组合结构设计细节,通过有限元软件对结构的静、动力学性能、抗震性能、车-桥耦合计算分析;再次,对墩、梁、拱结合部位受力情况进行模拟检算,对梁、拱合理刚度分配规律进行总结。主要结论及创新点:(1)桥梁的强度、刚度指标满足规范要求,抗震性能良好、乘车舒适性优良;(2)梁拱结合部位混凝土处于均匀受压状态,局部受力安全可靠;(3)混凝土连续刚构加拱组合结构中拱肋承担活载的比例约占45%,活载有效转化为拱肋的压力和弯矩;(4)提出的高位拱肋单侧竖转施工方法可为类似工程提供参考借鉴。

高速铁路连续刚构-拱组合桥梁墩-梁-拱结合部受力行为分析

为分析高速铁路连续刚构-拱组合桥梁墩-梁-拱结合部位在施工与运营过程中的应力状态,采用建立施工全过程杆系有限元模型,计算施工及运营阶段内力与位移,同时考虑钢管与管内核心混凝土、管外拱脚混凝土接触面双重滑移效应,建立墩-梁-拱结合部位实体有限元模型并通过现场实测应力验证模型准确性的方法,探究结合部位的钢-混凝土界面滑移规律与空间应力分布状态。研究结果表明:拱肋钢管与拱脚混凝土、核心混凝土间最大相对位移值分别为1.1,1.2 mm,在设计时宜增加隔板或剪力钉以改善钢与混凝土协同受力;结合部位应力基本处于规范限值内,在过人洞处出现应力集中,倒角处最大拉应力达3.81 MPa,可设置必要的构造钢筋抑制斜向裂缝的发展;拱脚顶面混凝土出现应力集中,且远超规范限值,建议将拱脚混凝土替换为钢纤维混凝土。研究结果可为连续刚构-拱组合桥施工安全提供参考。

下穿铁路桥工程中连续刚构式与刚构连续式桩板结构道路路基性能比较

城市道路工程下穿既有铁路桥,采用桩板结构道路形式替代低填土路基形式下穿,可防止新建城市道路对既有铁路桥桥墩及基础造成影响;为综合比较连续刚构式与刚构连续式桩板结构道路路基的受力性能,本文对连续刚构式与刚构连续式桩板结构受力及变形特征进行分析。

某连续框架结构的静动载理论模拟分析

为较好把握连续刚构结构的受力行为,基于通用有限元软件对三跨连续刚构结构进行了静动载模拟分析,分析结果可为连续刚构结构的设计、施工等提供理论参考。

大跨度铁路连续刚构-CFST拱桥动力特性试验研究

宜万铁路宜昌长江大桥主桥为连续刚构-钢管混凝土(CFST)拱组合结构,为了评价其在列车荷载下的动力特性及行车安全,利用现场行车、制动及环境振动试验数据,结合有限元模型对其进行动力特性分析。首先,介绍桥梁的工程概况及动力试验安排。其次,利用环境振动试验得到结构的加速度响应,结合频域和时域分析获得桥梁的频率、阻尼比和振型;通过行车和制动试验,得到关键截面的应变、加速度和振幅。最后,计算脱轨系数和轮重减载率评估行车安全性。结果表明:桥梁频率和阻尼满足规范要求,加速度和位移峰值都较小,表明结构有足够的刚度;相比列车行车工况,制动工况对桥梁的冲击效应更为显著;各截面相同工况下竖向加速度峰值明显大于横向加速度峰值,表明列车作用下桥梁竖向振动更为剧烈;双向行车工况下,拱肋截面的动力系数和加速度峰值均小于主梁截面,表明柔性拱肋具有更好的动力性能;脱轨系数小于规范限值,列车运行安全。

高速铁路大跨连续刚构柔性拱组合桥梁设计

研究目的:以商合杭铁路淮河特大桥(112+228+112) m连续刚构-柔性拱桥为工程背景,研究大跨连续刚构-柔性拱桥的总体及构造、拱肋及吊杆的受力、大跨刚构体系桥梁主墩的受力、桥梁变形对铺设无砟轨道的适应性、车桥耦合动力分析等,系统研究和总结大跨连续刚构-柔性拱桥特点,为大跨度连续刚构-柔性拱桥在高速铁路中的应用提供参考和借鉴。研究结论:(1)连续刚构-柔性拱桥刚度大,受力性能和经济性能优良;(2)通过优化纵向预应力钢束布置并在柔性拱的辅助作用下,能够控制主梁的徐变位移,为无砟轨道的铺设创造良好条件;(3)在考虑主梁徐变、温度等各种位移工况下的主梁附加不平顺后,车桥耦合动力响应分析表明桥梁能够满足列车高速行车的安全性和乘坐舒适性要求;(4)本研究成果可应用于高速铁路大跨度无砟轨道桥梁设计。

西二环30m预应力混凝土T梁简支转连续刚构设计

以国道主干线广州绕城公路北江特大桥引桥4×30 m预应力混凝土T梁简支转结构连续刚构为例,简要介绍该项目中广泛采用的简支转连续刚构或连续梁的结构特点、计算方法。

西二环30m预应力混凝土T梁简支转连续刚构设计

以国道主干线广州绕城公路北江特大桥引桥4×30m预应力混凝土T梁简支转结构连续刚构为例，简要介绍该项目中广泛采用的简支转连续刚构或连续梁的结构特点、计算方法。

英德市金坑特大桥总体设计

预应力混凝土连续刚构结构在大、中跨径桥梁普遍运用。结合业主要求和地形特点，英德市金坑特大桥桥型设计合理，结构尺寸优化，主要建筑材料用量少，施工简便，工程造价低。

跨座式单轨交通轨道梁桥体系技术经济研究

首先通过分析跨座式单轨交通轨道梁桥的简支体系、简支变连续刚构体系和无应力连接连续刚构体系的技术特点,得出跨座式单轨交通梁桥结构特征;然后简化边界条件设计理想样本,采用定额法和市场调研方式测算理想样本的经济指标,以此建立理想样本库;接着根据工程建设经验提出理想模型的修正项及其对应的修正系数;最后以实际案例验证理想模型、修正项及修正系数的合理性。该研究可为跨座式单轨交通梁桥体系的方案选择和投资估算奠定基础。

西江特大桥主桥34#墩桩基施工

文中介绍了西江特大桥主桥 3 4# 墩桩基施工过程、反循环钻孔工艺以及钻孔施工质量的保证措施。

康祁公路永定河大桥高墩转体设计与计算

为了跨越永定河及丰沙铁路,康祁公路永定河大桥设计了59m、56m高墩双转体预应力混凝土连续刚构-连续梁组合结构,其中1,2号墩为2个高墩,2,3号墩为2个转体墩,并对1,2号高墩的3个控制截面进行静力计算和在E1与E2地震波作用下的抗震计算,合理解决了在不中断铁路运行条件下跨峡谷河流桥梁的设计与计算难题,有效指导了工程实施,保证了桥梁结构安全及交通安全,节省了工期。

南村黄河公路大桥设计技术研讨

南村黄河公路大桥跨越黄河河道小浪底库区。主桥为PC连续—刚构组合结构体系,下部主墩采用双排桩柱一体式桥墩。针对该桥施工图设计,就桥梁总体设计、结构构造、结构分析计算等方面相关技术问题开展较为全面分析探讨,促使桥梁结构设计更加安全合理,有效降低工程成本及施工难度,对加快施工进度、缩短工期及工程顺利进行起到了一定的促进使用。