高速铁路等跨连续钢桁柔性拱设计关键技术研究

钢桁梁柔性拱能充分发挥梁、拱结构各自的受力特点,具有跨越能力强、造型美观、用钢量省、施工技术成熟等优点,逐渐在铁路中得到应用。但目前关于钢桁梁柔性拱关键技术研究的成果不多,等跨连续钢桁柔性拱为首次在国内高铁桥梁中应用。在总结钢桁柔性拱设计经验的基础上,以银西高铁黄河桥3×168 m连续钢桁柔性拱为工程依托,对等跨连续钢桁柔性拱的孔跨布置、主桁、拱肋、横断面、桥面系结构形式等关键技术进行研究。结果表明,主桁采用华伦式或N形桁式均可,由于边跨加拱后桁高对结构刚度影响较小,在结构刚度满足要求的前提下,桁高满足铁路限界要求即可,斜杆与水平线夹角宜在45°~55°,节间长度宜为桁高的0.8~1.2倍;支点处设置加劲弦可减小支点及跨中弯矩,减小墩高,降低基础工程量,建议支点处设置加劲弦;钢桁柔性拱的拱轴线可采用二次抛物线或圆曲线,拱肋矢跨比宜在1/4~1/5之间;高铁连续钢桁柔性拱桥面系宜采用密布横梁正交异性板桥面系,选择人行道置于主桁内侧的方案,可提高结构横向刚度,并有利于与引桥简支梁人行道顺畅衔接。

合肥铁路枢纽南环线(114.75+229.5+114.75)m钢桁柔性拱钢梁制造工艺

(114.75+229.5+114.75)m钢桁柔性拱为整体节点栓焊结构,主体结构由主桁、拱肋、桥面系、上平纵联及横联等部分构成。主桁、拱肋及上平纵联及横联杆件均为工厂焊接构件,各构件在桥位以高强度螺栓连接成整体。桥面系采用钢正交异性板结构,其横梁与主桁下弦伸出肢栓接,桥面板与主桁下弦伸出肢焊接。就其结构设计特点、制造的关键与难点,依据《铁路钢桥制造规范》(TB10212—2009),提出了钢梁工厂制造前主要应做的技术工艺准备工作,较详细地阐述了钢梁的工厂加工、制造及试拼装的工艺方案。

合肥铁路枢纽南环线(114.75+229.50+114.75)m钢桁柔性拱焊接工艺试验研究

(114.75+229.50+114.75)m钢桁柔性拱为整体节点栓焊结构,主体结构由主桁、拱肋、桥面系、上平纵联及横联等部分构成。主桁杆件采用Q370qD、Q370qE钢;上平纵联、横联及桥面系等均采用Q345qD钢;道砟槽范围内的桥面板采用321-Q345qD不锈钢复合板;主桁、拱肋、上平纵联及横联杆件均为工厂焊接构件,各构件在桥位以高强度螺栓连接成整体。桥面系采用钢正交异性板结构,其横梁与主桁下弦伸出肢栓接,桥面板与主桁下弦伸出肢焊接。就其钢梁结构设计图对钢梁制作与安装的技术要求,并结合杆件制作与安装的工艺方案,依据《铁路钢桥制造规范》(TB10212—2009),对杆件设计的各种焊接接头归纳为4种类型。为使施焊后的各类焊接接头的外观、内部质量及力学性能均满足设计要求,全桥共选取典型焊接接头30组试板进行焊接工艺评定试验。文中分别列出30组试板的焊接工艺参数、焊接材料、焊接设备及其实施的焊接工艺状况。试板施焊后,经外观及内部无损检验合格后,对其焊接接头(焊缝)进行了力学性能试验,其试验结果(数据)均满足设计要求。

钢桁柔性拱钢桥的架设方法与施工装备设计

介绍某(114.75+229.5+114.75)m钢桁柔性拱钢桥的架设方法与配套施工装备设计。该钢桥共有两座,一座主跨跨越高速公路,另一座主跨跨越河流。跨越高速公路者不允许在桥下设置临时支墩或进行吊装作业,跨越河流者在桥下设置临时支墩既困难也不经济。所以提出采用专门的塔吊提升站+架梁动臂吊机进行对称悬臂拼装架设方案。阐述了架设方案设计及配套施工装备设计,尤其是架梁动臂吊机的设计要则。

连盐铁路灌河特大桥钢桁柔性拱设计

钢桁柔性拱具有造型美观、自重轻、跨越能力强、建筑高度低的优点。文章结合连盐铁路灌河特大桥主跨228 m双线铁路钢桁柔性拱的设计进行介绍,包括桁式、桁宽、桁高、节间距、拱肋线形及矢高、各杆件截面形式及用钢量;通过采用有限元软件进行分析,对杆件内力及内力检算原则、疲劳检算及检算方式、预拱度采用温度升降方法计算及预拱度形成方式、采用板单元分析模拟不同断面处桥面板应力分布情况、对复杂节点采用实体分析验证应力分布情况等进行了详细论述,同时对全桥进行了车桥耦合仿真分析,通过计算分析验证了设计的合理性。

跨洪奇沥水道特大桥钢桁柔性拱架设方案比选

针对跨洪奇沥水道特大桥钢桁柔性拱桥的结构特点、孔跨布置及现场条件的综合分析,提出了2套主桥钢桁梁架设方案及2套柔性拱架设方案,并从施工安全风险、施工效率、临时结构工程量、架设工期以及经济效益等多方面进行对比分析,确定了最终的钢桁柔性拱架设施工方案,对后期的施工组织编制提供了技术支持。

合肥铁路枢纽南环线钢桁柔性拱钢梁制造质量控制与检验

钢桁柔性拱为整体节点栓焊结构,主体结构由主桁、拱肋、桥面系、上平纵联及横联等部分构成。主体结构采用Q370qD、Q370qE或Q345qD钢;道砟槽范围内的桥面板采用321-Q345qD不锈钢复合板。主体结构的杆件均为工厂焊接杆件,各杆件在桥位以高强度螺栓连接成整体。依据设计文件及《铁路钢桥制造规范》(TB10212—2009),为保证钢梁制造质量,提出了对工厂钢梁制造全过程进行质量控制的项目。在钢梁制造中,从零部件加工、杆件的组装、焊接、矫正、划线、钻孔、试拼装、防腐涂装及成品等全过程进行质量控制与检验。经检验,钢梁制造质量完全符合规范,并满足设计与现场安装要求。

强风区大跨度钢桁梁柔性拱桥施工技术

文章以实际工程为例,研究了双主跨钢桁梁柔性拱结构的架设、合龙等施工技术,提出了钢桁梁悬臂架设、柔性拱大节段整体提升等关键技术和安全措施,确保了强风区桥梁施工安全。

钢桁梁柔性拱组合体系结构抗震分析

本文以彭水清水坪乌江双线特大桥钢桁柔性拱为研究对象,提出了针对本项目的抗震设防目标和标准,利用Midas/Civil有限元软件,建立三维有限元动力计算模型进行抗震性能分析。对多遇地震和设计地震作用抗震验算采用反应谱分析法,对罕遇地震作用抗震验算采用时程分析法。研究表明,多遇地震下桥墩墩身强度验算、桥墩系梁强度和稳定性验算、桥墩顺桥向和横桥向抗震性能稳定性验算均能满足要求;设计地震下活动支座纵横向位移满足伸缩量验算要求;罕遇地震下桥墩桩基最大组合内力和最小组合内力的抗震验算满足要求,但纵向支座位移大于容许位移,桥墩墩顶主梁纵向位移较大,应采取相应的措施减小位移。本文研究成果可为类似桥梁工程的抗震设计提供参考。

厦深铁路榕江桥主桥设计及优化

厦深铁路榕江桥主桥采用(110+2×220+110)m连续钢桁柔性拱组合结构。主桁采用整体节点,桥面采用正交异性板钢桥面。本文主要介绍了该桥的结构设计以及新型垫层、钢桥面构造等结构的优化设计。

银西高铁银川机场黄河特大桥主桥施工方案研究

新建银川至西安高速铁路南起西北地区中心城市西安,向西北经陕西省咸阳市、甘肃省庆阳市、宁夏回族自治区吴忠市后接入宁夏回族自治区首府银川市。银川机场黄河特大桥为银西高铁线的控制性工程,具有工程量大、桥长、技术含量高、施工难度大的特点,特别是主桥2联(3×168 m)连续钢桁柔性拱结构,设计新颖,技术复杂,施工难度大。由于水中10#主墩基础必须采用钢套箱围堰施工,因此造成下部结构占用工期较长。为实现14个月总工期,采用下部结构和钢梁同时施工的方案,以确保实现工期目标。