铁路钢管混凝土简支拱桥拱肋施工关键技术研究

为提高铁路钢管混凝土简支拱桥拱肋施工质量,结合蒙华铁路杨家沟跨延延高速公路大桥,从支架搭设、吊机上下桥、拱节段吊装、拱节段焊接、支架拆除、混凝土浇筑、钢管拱涂装等方面对钢管混凝土简支拱桥拱肋施工关键技术进行研究,旨在为相关施工单位提供技术指导,提升拱桥拱肋施工质量,为铁路施工建设贡献力量。

铁路大跨度中承式钢管混凝土拱桥抗震设计

研究目的:大跨度钢管混凝土拱桥具有良好的跨越能力,近年来在公路、铁路等交通领域得到了较好的发展和应用,但在8度及以上高烈度地震区尚未有成功建设的案例,其抗震性能及措施尚有待研究。本文以拉林铁路藏木雅鲁藏布江大桥(以下简称藏木大桥)为背景,制定合理的抗震设防标准及性能指标,根据大跨度桥梁抗震概念设计原则,确定抗震设计方案,建立数值模型,开展非线性时程分析,研究铁路大跨度中承式钢管混凝土拱桥抗震性能和合理减隔震措施。研究结论:(1)大跨度中承式钢管混凝土拱桥采用一联连续的窄幅主梁、减重、综合减隔震措施等减隔震方案,能有效降低结构地震内力,控制罕遇地震工况下位移;(2)研究成果表明大跨度中承式钢管混凝土拱桥当采用合理的结构和减隔震措施后具有较好的抗震性能,在8度高烈度地震区主体结构在罕遇地震作用下也能保持基本弹性,具有良好的技术、经济性能;(3)本研究成果可为高烈度地震区铁路大跨度钢管混凝凝土拱桥设计提供参考和借鉴。

世界最大拱肋整体提升跨径和吨位的钢管混凝土拱桥全幅贯通

日前,随着广西南宁岸引桥最后一片箱梁稳稳落在支座上,南宁—湛江高速公路南宁至博白那卜段(简称南湛高速公路)重点控制性工程——平陆运河旧州特大桥全幅贯通。至此,南湛高速公路(广西段)全线贯通,计划于2024年6月正式通车。平陆运河旧州特大桥是南湛高速公路重点控制性工程,主桥横跨平陆运河,引桥跨越黎钦铁路。

简支下承式钢管混凝土系杆拱桥稳定性参数研究

针对简支下承式系杆拱桥拱肋较高而导致的结构稳定性问题,以简支下承式钢管混凝土系杆拱桥为例,结合midas Civil有限元软件建立三维空间模型,研究拱肋之间的横撑连接形式、拱肋矢跨比、拱肋刚度、拱肋倾角以及吊杆布置形式等参数对结构空间稳定性方面的影响规律。结果表明,拱肋横撑连接形式、拱肋矢跨比、拱肋刚度以及拱肋倾角均对结构的空间稳定性影响很大,而吊杆布置形式对结构空间稳定性影响很小,变化幅度仅为8.8%,因此在拱桥设计过程中需要对这些参数的取值进行对比分析,避免导致结构失稳出现安全事故。

高速铁路大跨钢管混凝土提篮式拱桥施工监控

为确保高速铁路大跨度混凝土提篮式拱桥的线形、应力及内力满足要求,以京沪高铁跨沪宁高速公路128m下承式尼尔森体系钢管混凝土提篮式系杆拱桥为例,根据有限元分析理论,采用大型空间有限元分析软件MIDAS Civil建立空间模型进行理论分析,对系梁、拱肋、吊杆进行线形、应力及索力监控。结果显示,系梁在前期施工期间沉降量较小,拆除拱肋临时支架以后的施工阶段中拱肋沉降量与理论计算值较接近,对整体线形影响不大;系梁和拱肋各应力测试截面实测应力变化趋势与理论值吻合良好,处于安全范围;吊杆实测索力与目标索力相对差值在±5%以内,满足设计要求。

高速铁路钢管混凝土拱桥拱轴线型比较分析

研究目的:为探讨钢管混凝土拱桥拱轴线型对结构力学行为的影响,以某高速铁路上承式钢管混凝土拱桥为工程背景,采用Midas Civil建立有限元模型,对比分析恒载或ZK活载作用下不同拱轴线型对结构变形、内力以及稳定性的影响,并探究其影响规律,从而为高速铁路钢管混凝土拱桥的相关设计、施工和运营提供参考或借鉴。研究结论:(1)该结构具有良好的线弹性,不同荷载作用下拱轴线型对结构力学行为的影响规律保持较好的一致性;(2)拱轴线型对结构靠近拱脚区段弯矩、剪力和组合应力影响显著,对跨中区段轴力影响明显,而对L/8截面和L/2截面竖向变形影响明显;(3)高速铁路桥梁面内面外刚度要求高,整体稳定较好,失稳形式主要表现为局部杆件失稳;(4)该研究结果有助于优化钢管混凝土拱桥拱轴线选型以及结构杆件设计。

跨度430m铁路钢管混凝土拱桥主拱设计

依托拉林铁路藏木雅鲁藏布江特大桥,对主跨430 m中承式钢管混凝土拱桥主拱拱圈的拱轴线、矢跨比、拱肋截面、拱肋高度及拱肋倾角进行对比分析,确定主拱主要设计参数,拱轴线采用悬链线,矢跨比为1/3.84,拱肋截面采用全桁式截面。研究提出铁路大跨度拱桥计算拱肋高度的推荐公式,并对场地狭窄V形峡谷区钢管混凝土主拱结构进行简要介绍,钢管桁架节段利用缆索吊机悬臂拼装架设,钢管内灌注自密实无收缩混凝土,单管采用四级接力泵送混凝土。该研究可为类似结构设计提供参考。

重载铁路大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计研究

对某重载铁路一座大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计的桥梁布置、拱肋截面及线形、拱肋横撑形式、拱上桥墩方案、施工方法等若干关键问题展开研究,通过有限元对桥梁的承载力、刚度、自振特性等方面进行计算分析,得出以下主要结论:(1)上承式钢管混凝土拱桥能很好地适应桥址地形、地质条件;(2)拱肋采用四肢桁式截面,横向内倾6.5°,拱轴线形采用m=3.0悬链线,具有较好的受力性能;(3)腹杆采用H形钢构件,与拱肋弦管采用大节点连接方式,能满足重载铁路疲劳性能要求。(4)钢筋混凝土排架式桥墩在受力、景观等方面是最优选择。

铁路钢管混凝土拱桥结构分析及截面拟定——浅谈西安安康线庙沟大桥设计思路

西安安康铁路庙沟大桥主桥为主跨７６ ｍ 的下承式钢管混凝土拱桥，介绍了该桥的构造、拱型、结构分析、截面拟定等主要设计思想。

兰渝铁路96m下承式钢管混凝土拱桥设计

兰渝铁路是设计时速为200 km的客货共线双线铁路,为跨越巉柳高速公路,设计采用了1孔96 m下承式钢管混凝土拱桥。针对客货共线铁路对桥梁的要求,简要介绍96 m下承式钢管混凝土拱桥的结构设计和施工方法,分别采用平面和空间计算模型,对该桥进行静力计算分析、拱脚节点局部应力分析、自振特性分析和空间稳定性分析,计算分析表明该桥设计合理,各项设计计算值均满足规范要求。

铁路大跨度钢管混凝土拱桥拱肋管节点的疲劳性能研究

在研究大量资料文献的基础上,结合空间有限元分析,对比各种管节点疲劳检算方法的优缺点,研究了空心管节点疲劳检算方法在填心钢管-空心钢管节点疲劳性能分析中的适用性,对我国某在建大跨度铁路钢管混凝土拱桥(Y桥)拱肋管节点的疲劳性能作了可靠的分析评估,根据分析结果对该桥拱肋管节点的疲劳设计提出了合理建议。

考虑施工步骤收缩徐变因素的钢管混凝土拱桥线形控制研究

大跨度钢管混凝土系杆拱桥线形控制考虑混凝土收缩徐变的影响因素时,通常按照理想的连续施工时间历程进行分析。然而工程实践中,常因长时间停工造成施工不连续,忽略停工期间的收缩徐变对线形控制的影响,这对成桥线形要求较高的高速铁路钢管混凝土系杆拱桥线形控制是非常不利因素。本文依托高速铁路72 m标准跨度的钢管混凝土系杆拱桥,提出考虑施工步骤过程对收缩徐变变形的影响,采用有限元仿真分析和现场监测相结合的方法,分析该因素对大跨度钢管混凝土系杆拱桥成桥线形的影响。结果表明:考虑施工步骤的收缩徐变因素时,系梁和拱肋收缩徐变变形增大,系梁应力在拱脚处保持不变,拱脚处钢管应力减小。因此,在高速铁路大跨度钢管混凝土系杆拱桥的线形控制技术中,应考虑施工步骤收缩徐变因素对线形的影响,确保后期无砟轨道标高的精确控制。

铁路大跨度钢管混凝土拱桥弹性稳定性分析

以银吴(银川—吴忠)铁路银川南特大桥128 m钢管混凝土系杆拱桥为背景,建立空间有限元模型,分析了恒载及恒载+最不利活载2种荷载工况下该桥的稳定安全系数及失稳模态。着重分析了拱肋横撑形式、矢跨比、吊杆非保向力对稳定性的影响。研究结果表明:结构的失稳主要为拱肋面外失稳,满足稳定安全系数大于4~5的要求,且活载对全桥稳定性的影响远小于自重和二期恒载的影响。采用K形横撑时稳定安全系数相较于I形横撑提高了198%,对稳定性提高最为明显,采用米字形横撑稳定性最好,因此,在选择横撑形式时优先考虑米字形横撑和K形横撑。矢跨比从1/7增大至1/3时,稳定安全系数呈先增大后减小的趋势,在1/5~1/4时达到峰值,1/4.5时最大;吊杆非保向力对拱桥稳定性有一定影响,吊杆将拱肋与系梁连接成整体可以提高拱桥整体稳定性。

双线铁路钢管混凝土系杆拱桥设计

本文首先介绍了某铁路96m系杆拱桥的主要构造尺寸,通过采用数值分析手段对钢管混凝土拱桥的结构进行了分析。分析结果表明,钢管系杆拱桥具有结构高度小、竖向刚度大和良好的动力特性,因而在实际设计中可以大力推广。

宜万铁路落步溪大桥提篮式钢管混凝土劲性骨架上承式拱桥施工工艺研究

提篮式钢管混凝土劲性骨架上承式拱桥在铁路建设中得到越来越广泛的应用,其施工过程体系多变,受力复杂。以宜万铁路落步溪大桥为背景,分别对大体积拱座混凝土施工、钢管拱骨架缆索吊装及拱肋内灌和外包混凝土浇筑等关键工序的工艺了探讨和工程实践。结果表明,本文探讨的施工工艺合理、可行,为今后同类铁路桥梁的建造提供参考和指导。

铁路钢管混凝土系杆拱桥设计及计算分析

以德大铁路跨滨大高速公路特大桥主跨1-64.0 m系杆拱为例,对铁路系杆拱桥结构设计、计算参数选取进行详细介绍。采用有限元软件桥梁博士对结构进行纵向、横向计算分析;采用大型通用有限元软件ANSYS对结构进行模态及弹性屈曲分析。通过计算分析表明,结构应力、位移、自振频率及稳定系数均可满足规范相关规定。

铁路钢管混凝土拱桥的几个技术问题

针对铁路桥的特点 ,在采用钢管混凝土拱桥时 ,需要着重解决规范的使用、主要结构细节、疲劳设计、焊接等几个重要的技术问题。

铁路大跨度钢管混凝土拱桥钢结构施工技术

论文分析了铁路大跨度钢管混凝土拱桥施工的特点和难点，提出了钢结构的施工方法和质量保证措施。

重载铁路中承式大跨钢管混凝土提篮拱桥关键技术研究

为了解决浩吉铁路龙门黄河桥所面临的重载铁路活载大、结构疲劳应力幅值高、地震烈度大,温差大,景观要求高、施工难度大、安全运营等技术难题,以有限元建模分析为主要手段,完成了重载铁路中承式大跨钢管混凝土提篮拱桥关键技术研究。结论如下:桁式钢管混凝土提篮拱肋和双主纵梁的结合梁桥面系,构造简单、结构刚度大,景观效果好;拱梁分离的半漂浮体系,改善了拱梁结构受力,满足无缝线路受力要求,抗震性能良好;300 MPa超高疲劳应力幅的纵向双吊杆及其锚固系统,满足了重载铁路拱桥吊杆疲劳要求;大节段制造和安装技术,减少了现场焊接作业;钢管拱无应力状态法和考虑拱肋变形的桥面系线形控制技术指导了现场施工,保证了成桥线形;车桥耦合动力仿真分析表明,满足重载铁路行车安全性、运行平顺性和动力性能要求。

大跨度铁路钢管混凝土拱桥施工阶段受力特性分析

为研究主跨430 m的铁路钢管混凝土拱桥在各个施工阶段的受力与变形特点,采用有限元软件分析了拱肋及主梁受力与变形随施工进程的变化情况。结果表明:拱肋各控制截面的压应力随施工进程增幅较为平缓,且拱顶应力大于拱脚应力。主梁各截面成桥压应力比较均匀,在8.9 MPa左右,远小于设计强度25.3 MPa。施工过程中各吊杆应力有重分布现象,20#吊杆拉应力最大,其值为373.7 MPa,远小于规范限值1116.0 MPa。拱肋变形受施工进程影响较大,拱肋内混凝土灌注完成后,拱肋变形曲线呈U形,竖向位移最大值为-121.2 mm。随着主跨梁段的浇筑和吊杆的安装,拱肋变形曲线从U形变为W形,再逐渐变化为V形。主跨合龙时拱顶竖向位移最大值为-214.1 mm;主梁竖向位移最大值为-156.8 mm,位于中跨跨中附近,挠跨比约为0.41/1000。