重载桥梁在混合车列作用下横向分布系数的计算方法研究

针对重载桥梁结构分析中没有"混合车列"作用下横向分布系数计算软件这一情况,对其计算方法进行了研究,并提出了编程加载法、替换法、大荷载法等3种计算方法。以天津临港工业区内的一座重载桥梁为例进行验证,成功地解决了目前主要桥梁软件无法计算混合车列横向加载的问题。详细分析了3种计算方法的特点,确定了各自的适用范围,为同类工程的计算分析提供了参考。

波浪力作用的重载桥梁设计

与通常的公路桥梁不同,港口桥梁通常需要考虑波浪力作用,随着结构布置的改变,波浪力甚至还会成为设计的控制荷载。文中根据实际工程案例,比较了两种波浪力的计算方法,浅谈承受波浪浮托力的重载桥梁设计及其注意点。

重载铁路桥梁体外预应力筋加固性能研究

运营提载会导致重载铁路桥梁损伤累积和刚度退化加剧,对重载铁路预应力混凝土桥梁进行加固可以改善桥梁的受力状况,提高桥梁承载能力。为了研究重载铁路桥梁体外预应力筋加固的性能,分别制作重载铁路24 m超低高度预应力混凝土梁的未加固足尺试验模型与体外预应力筋加固足尺试验模型,并开展200万次疲劳试验与疲劳后静力试验。建立未加固预应力混凝土梁与体外预应力筋加固预应力混凝土梁的精细化有限元模型,通过试验与有限元分析,研究加固前后重载铁路预应力混凝土梁的静力与疲劳性能,揭示加固前后梁体挠度和应力变化规律,并分析不同轴重列车作用下加固预应力混凝土梁的力学性能。研究结果表明:重载铁路桥梁外加预应力筋的加固效果良好,疲劳试验中加固梁刚度退化幅度、跨中挠度、梁内预应力筋应力、梁底及下翼缘混凝土应力显著比未加固梁的小;在33 t轴重列车与1.2倍中等荷载(ZH)轴重作用下,外加预应力筋加固的24 m超低高度预应力混凝土梁的适应性良好,预应力混凝土梁挠度与应力响应均符合规范要求。研究结果可为重载铁路桥梁的设计、养护、维护与加固提供基础与参考。

重载快速可移式桥梁在矿区立交工程中应用

针对我国露天矿卡车运输中原煤运输与剥离运输之间存在的交叉问题,以及露天矿交叉点位置多变、地质条件复杂、矿用卡车荷载大、传统立交工程造价高等难题,开展露天矿立体交叉运输系统研究,并首次实现了在露天矿排土场区域建设适应松散地基的重载快速可移式桥梁,取代矿山不同吨位的矿车平面交叉,降低矿山交通安全事故并提高运输效率,为露天煤矿运输系统开创新的模式,为类似露天矿运输系统起到一定的示范作用。

重载铁路桥梁段大机捣固作业力学作用仿真分析

大机捣固作业是保持有砟道床处于均衡状态的有效途径,为研究重载铁路桥梁段大机捣固作业对道床的力学作用,采用离散单元法,建立大机捣固作业-桥上有砟道床离散元模型,探索大机捣固作业对桥梁段道床性能的影响,研究捣固振动频率对道床力学特性影响规律,提出了桥上大机捣固作业的最优振动频率。结果表明:捣固作业使道床力学特性下降;捣固作业使道床横向阻力下降51%,纵向阻力下降37%,支承刚度衰减35%。捣固作业的振动频率对道床力学特性产生了一定的影响,道床枕下密实度在捣固频率35 Hz时取得最大,道床横向阻力和纵向阻力均在捣固频率35 Hz时取得最大,支承刚度在40 Hz时取得最大,故建议捣固频率取值为35~40 Hz。

重载铁路桥梁智能运维关键技术

我国铁路桥梁传统运维技术存在工作效率低、人为因素影响大等问题。现代信息技术、大数据、人工智能、工业机器人等高新技术快速发展,为桥梁运维技术的创新和跨越发展提供了机遇。本文根据朔黄重载铁路桥梁管养特点,通过顶层设计搭建实时、动态数据管理平台,研究基于平台管理的新型感知、智能算法、智能分析、辅助决策等关键技术,推进智能技术与运维作业流程的深度融合;通过将桥梁构件单元化和唯一化,实现基于BIM+GIS(Building Information Modeling+Geographic Information System)可视化技术的桥梁全寿命周期信息关联与数据交互,形成重载铁路桥梁智能运维闭环管理体系。

基于多尺度建模的重载交通公路桥梁疲劳寿命预测方法

为了保证公路桥梁运营的稳定性,应用多尺度建模技术,设计一种重载交通公路桥梁的疲劳寿命预测方法。构建公路桥梁的多尺度有限元模型,确定重载交通公路桥梁的车辆疲劳荷载谱,分析多尺度重载车辆随机过程,利用Miner疲劳损伤准则,实现重载交通公路桥梁的疲劳寿命预测。仿真试验结果显示:多尺度建模技术得到的公路桥梁节点的荷载应变曲线,与实际的曲线贴合度极高,表明多尺度有限元模型,可以精准地反映公路桥梁构件之间的力学性能。在不同疲劳加载次数下,对公路桥梁的疲劳预测结果的最大误差为9.2%,低于10%,表明预测方法具有精准性与可行性。

疲劳重复荷载下重载铁路桥梁中和轴变化规律研究

基于传统应变片的疲劳试验实时测试系统,通过19片重载铁路预应力混凝土梁的疲劳和腐蚀疲劳试验,研究预应力混凝土梁疲劳破坏形态以及混凝土应变随重复荷载次数的变化规律,对预应力混凝土梁在疲劳加载过程中截面的应变分布与中和轴变化情况进行重点分析。结果表明,经过多次重复荷载作用后,预应力混凝土梁在疲劳上限静载作用下受压区混凝土仍处于弹性阶段,其应力-应变呈线性关系,但是混凝土疲劳变形模量在不断衰减,大致呈现三阶段衰减特征。对于非锈蚀预应力混凝土梁,疲劳幅值越大,中和轴变化越明显,呈直线式上移;中等幅值下,中和轴位置出现明显长稳定期约占整个疲劳寿命的75%～85%;疲劳下限荷载相同的梁,无论上限值多大,发生梁底普通钢筋疲劳断裂时对应的受压区混凝土高度基本相同。对于锈蚀预应力混凝土梁,疲劳反复荷载作用下构件的中性轴位置基本保持不变,不像非锈蚀试件那样呈现出明显的"三阶段"变化过程。本文的研究结果对疲劳重复荷载作用下重载铁路预应力混凝土梁疲劳损伤全过程非线性分析具有参考价值。

重载铁路高墩大跨简支桥梁技术经济比选

研究目的:蒙西至华中地区煤运通道三荆段城烟特大桥位于低山沟谷,桥梁分别跨越灞底河、三淅高速公路以及G209国道,桥梁墩高在50-70 m。采用常规32 m简支梁方案具有高墩林立、下部结构工程量大的缺点。通过对32 m简支T梁及48 m、56 m、64 m简支箱梁方案分别进行受力分析计算以及经济性能比较,拟找到技术性能、经济性能最优的桥跨方案。研究结论:(1)32 m简支T梁和64 m简支箱梁方案的经济性能最优,64 m简支箱梁方案的受力性能良好,技术先进,并且避免了小跨度简支梁高墩密布的现象,景观效果最优,是最优方案;(2)大跨度简支梁采用节段预制移动模架拼装的建造方法,具有施工技术先进、质量容易控制、施工周期快的特点;(3)本研究成果可为铁路高墩桥梁的建设提供参考和借鉴,具有应用推广价值。

重载铁路小跨度桥梁换梁施工及运营性能测试分析

在既有铁路扩能改造过程中发现中小跨径混凝土桥梁产生了较为严重的病害,通过常规加固技术(如粘贴碳纤维)难以满足长期重载运营要求。以一座跨度为8 m的钢筋混凝土重载铁路桥梁为工程背景,介绍了在役钢筋混凝土梁更换为钢梁的施工过程。通过对换梁改造后的桥梁进行运营性能试验,评价了该桥实际工作状态并检验了换梁效果。研究结果表明:换梁改造后桥梁跨中横向振幅、跨中动挠度动力系数、动应变动力系数远小于规范值;与更换前在役钢筋混凝土梁相比,主梁跨中横向振幅降低率约为74. 6%～85. 2%,桥墩墩顶横向振幅降低率约为11. 1%～50. 0%。

朔黄重载铁路桥梁病害分析及维管对策研究

重载铁路运输可以显著提高铁路运量和经济效益,但轴重增加的同时会导致梁体挠度过大、桥墩横向刚度不足、盆式橡胶支座磨损、摇轴支座倾斜、梁体混凝土裂缝等病害,严重危及行车安全。通过对朔黄重载铁路桥梁病害进行分析,研究病害专项整治措施,提出粘贴体外碳纤维板、加大桥墩截面法、更换重载铁路新型支座和混凝土裂缝灌封、换梁等加固技术,以预防性维修为指导思想,运用"标准化、精细化、信息化"的科学维管对策,为重载铁路桥梁安全运营提供保障。

基于BIM+GIS的重载铁路桥梁设备管理研究与应用

重载铁路桥梁设备类型多、数量大,传统运维管理多以人工为主,缺乏系统化、信息化管理手段。针对该现状开展基于建筑信息模型(BIM)与三维地理信息系统(GIS)的重载铁路桥梁设备智能运维管理研究与应用,解决桥梁快速建模、BIM模型与GIS融合等关键技术问题。以朔黄铁路为背景,基于GIS平台,融合BIM模型、铁路沿线倾斜摄影模型,实现桥梁设备的三维可视化,构建基于BIM+GIS的铁路桥梁设备管理系统,对推进铁路桥梁设备标准化、信息化、精细化、智能化管理具有实际意义。

重载道路桥梁不均匀沉降施工技术优化研究

公路及城市桥梁的超载运输会造成结构性破坏,承载能力降低,为此提出基于分层总和法的道路桥梁地基不均匀预测方法,运用土工合成材料加筋砂垫对公路桥梁建筑地基进行加固。地基不均匀沉降可概括为次固结沉降、固结沉降及瞬时沉降,采用分层总和法结合直线变形体理论,将桥梁地基层进行分层划分,分别计算出不同地基层变形量,以获取复合地基变形沉降量。实验结果表明,土工合成材料加筋砂垫层能够有效防止超载运输产生的地基沉降变形。

重载道路桥梁安全性评定与管理研究

由于内在、外在的原因,道桥在使用过程中,经常出现结构损伤,或者损伤积累。桥梁损伤不仅会对桥面交通产生影响,而且会对桥梁内部结构造成威胁。在桥梁使用过程中,由于桥梁损伤造成的坍塌事故,已经引起国内、外工程界对桥梁使用安全评定和维护问题的关注。故在本文中主要对重载道路桥梁安全性评定与管理进行了简单的分析与探讨。

重载道路桥梁不均匀沉降施工技术的优化分析

针对目前重载道路桥梁应用不均匀沉降施工技术过程存在的问题,从实践角度出发,分析了不均匀沉降施工技术的应用现状,提出了优化控制的方法对策,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明,只有在明确工程建设要求与对比其他技术方法基础上,才能保证沉降施工处理方案的最具科学有效性。

重载铁路400 m小半径曲线线桥偏心整治效果及演化趋势预测

以朔黄重载铁路恢河特大桥为研究对象,分析重载铁路400 m小半径曲线地段线桥偏心超限问题并提出整治措施,进而研究线桥偏心整治效果和演化趋势。结果表明:整治后线桥偏心最大值由200 mm降低为70 mm,轨道、桥梁运营性能指标均显著改善;利用奇异谱分析理论建立恢河特大桥线桥偏心值演化趋势的预测模型,模型验证效果良好;线桥预测偏心发展规律与监测结果基本相同,两个月内线路中心线向曲线内侧发展2 mm左右,线桥偏心整治效果良好。

重载铁路T梁桥病害对车桥系统动力性能的影响

为明确重载铁路桥梁横隔板损伤成因及多重病害对车桥系统动力性能的影响,以朔黄铁路一座混凝土简支梁桥为研究对象,分析线桥偏心和支座脱空对横隔板受力性能的影响,基于桥梁振幅、加速度、车辆轮重减载率、脱轨系数及车体加速度分析多重病害作用对车桥动力响应的影响。结果表明:线桥偏心和支座脱空是影响跨中和端横隔板损伤的重要因素,横隔板损伤程度随线桥偏心及支座脱空程度的增大而增大;线桥偏心与横隔板损伤耦合作用下车桥动力响应有所增大,对桥梁横向振动产生的不利影响较大;当支座脱空达到一定程度且横隔板发生破坏时,列车平稳性能下降程度较大。

新型铰缝在重载交通道路桥梁设计中的应用分析

随着我国综合国力的不断发展,重载车辆逐渐增多,对重载交通道路桥梁设计提出新的要求,在重载交通道路桥梁中铰缝属于重要结构组成,对道路桥梁使用安全性起到一定的影响,因此需要在重载交通道路桥梁积极应用新型铰缝,避免铰缝结构频繁出现损坏情况,提升重载交通道路桥梁使用年限。

重载道路桥梁安全性评定与管理探索

针对重载道路桥梁的运行现状,进行合理的分析,并详细介绍重载道路桥梁进行安全性评定的重要意义、对重载道路桥梁进行安全性评定方法、重载道路桥梁加固与管理措施,希望能够给相关工作人员提供一定的参考。

浅谈TJ165型架桥机架设重载铁路桥梁技术的应用

本文详细介绍了TJ165型架桥机架设30T轴重重载铁路简支梁的施工方法及保证施工质量和安全的相关注意事项。