高震区高速铁路跨度40m简支箱梁方案可行性研究

高铁40 m简支箱梁为近年新发展的大跨度桥梁建造技术,已在低震区多个项目应用,但尚未见高震区桥梁案例,40 m梁是否适用于高震区高铁桥梁,需要研究分析。以津承高铁天津段为例,对0.2g地震区的桥梁进行了40 m梁跨度比选研究,研究涉及梁墩构造、全桥动力性能、工期和经济比选等多方面。研究结论表明:(1)与32 m梁比,40 m梁每延米圬工量较少,两者预制架设经济指标相当;(2)两种跨度梁的桥墩构造一致,40 m梁实体墩墩顶略大,桥墩配筋较32 m梁加强;(3)40 m梁桥的自振频率、脱轨系数、轮重减载率等动力性能均满足规范要求;(4)40 m梁运架设备充足、工艺较成熟,不是制约40 m梁推广应用的因素;(5)40 m梁桥的地震重要性系数宜取1.5,此时的桥梁地震响应与公路、城市桥梁抗震算法较为接近;(6)两种跨度梁的梁场规模相当,40 m梁的运架工期更节约;(7)0.2g地震区40 m梁方案与32 m梁方案相比,投资增加3.57%,增幅较小,但40 m梁方案综合效益显著,可以作为高震区高铁标准跨度梁推荐使用。

基于扣件受力的无砟轨道32m简支梁坡度限值

研究目的:基于有限元方法与梁轨相互作用原理,建立能够分析坡道上无砟轨道桥梁变形对扣件受力影响的平面模型,分析桥梁坡度、墩顶纵向水平位移等因素对扣件受力的影响,提出在考虑桥梁收缩徐变、基础沉降、桥墩纵向温差及列车荷载等条件下32 m简支梁适应的坡度,从而为桥梁坡度选择提供理论指导。研究结论:(1)桥梁坡度以及墩顶纵向水平位移的改变均会引起扣件受力,并且扣件所受上拔力最大值随着桥梁坡度、墩顶纵向水平位移的增加近似呈线性增大;(2)对于梁端悬出0.55 m的32 m简支梁而言,当桥墩高度为20 m时,由扣件上拔力不超限确定的最大坡度值为29‰,当桥墩高度为40 m时最大坡度值为20‰;(3)当桥墩纵向水平刚度增加、梁缝附近铺设过渡板或采用特殊扣件时,可以适当增加桥梁的坡度限值;(4)基于扣件受力确定的桥梁坡度限值可为今后线路选线设计及桥梁坡度设置提供借鉴和参考。

400 km/h高速铁路32 m简支梁桥上安全行车横向风速阈值分析

基于风-列车-轨道-桥梁耦合振动模型,分析了7.5~30.0 m/s横向风作用下CRH380列车以350~480 km/h通过32 m标准预应力混凝土简支梁桥时桥梁和车辆的动力响应,并给出高速列车以400 km/h过桥时风速阈值。结果表明:主梁的横向位移和横向加速度均受风速影响较大,受车速影响较小;主梁的竖向位移和竖向加速度主要受车速的影响;车体横向加速度主要受风速影响,脱轨系数及车体竖向加速度受车速影响更显著;列车以400 km/h过桥时风速阈值为12.5 m/s,若超出该阈值须采取降低列车运行速度、设置风屏障等措施。

横风作用下高速列车-32m简支梁桥系统气动性能三维数值模拟

横风作用下，行驶在桥梁上的列车和桥梁之间存在明显的气流相互干扰，增加列车事故发生的可能性。为研究高速列车与桥梁之间的相互气动影响，基于大型计算流体力学软件Fluent，采用三维、定常、不可压缩Navier—Stokes方程，选用适应性良好的Realizablek—s湍流模型，模拟风洞试验中横风（均匀风0°攻角，90°风偏角）作用下高速列车与32m简支梁桥系统空气动力学行为。研究结果表明：风速在5～25m/s变化时对车桥气动力系数影响不大；车下桥梁受到列车的干扰，阻力系数增大、升力系数和倾覆力矩系数（以下简称为力矩系数）均减小；桥上列车侧力系数、升力系数及力矩系数较平坦地面时均增大，即桥上列车运行安全性更差。

客运专线32 m箱梁现浇支架预压试验与分析

基于我国客运专线32 m箱梁现浇法施工支架并无固定的结构形式,均是按实际情况进行单独设计,为解决这一不足,有必要提出一种适用性强,易于施工且造价经济的支架结构形式。针对实际工程中应用的一种新型的现浇支架形式,对其进行荷载预压试验和有限元数值分析,通过理论与试验结果的对比分析,绘制该支架加载和卸载的荷载-变形曲线,验证了结构的合理性,得到其残余变形值,设计支架的预拱值调整方案,并提出改进措施,为该类现浇支架的结构完善和推广应用奠定基础。

高速铁路32m优化简支箱梁静载试验研究

为验证高速铁路32 m优化简支箱梁的设计参数、评估结构受力性能,开展了优化箱梁足尺试验梁的静载弯曲试验、开裂试验、重裂试验、2.0级破坏性试验。结果表明:足尺试验梁1.2级荷载作用下的静活载挠度,跨中应力,开裂荷载等级,重裂荷载等级均满足设计要求;2.0级荷载作用下箱梁裂缝形态和发展趋势正常,未出现混凝凝土压溃或钢绞线断丝情况,卸载后梁体变形和跨中裂缝基本恢复。总体上优化箱梁静载受力性能满足设计要求。

铁路32 m简支梁桥墩顶断轨力取值研究

针对现有规范中断轨力取值偏于保守的现状,以铁路常用跨度32 m简支梁桥为研究对象,运用ANSYS有限元软件,建立梁-轨相互作用三维模型,进行墩顶断轨力合理取值研究。结果表明:当考虑墩顶纵向线刚度、参与受力的钢轨股数、轨温差和活动支座摩阻力等因素影响时,计算得到的墩顶断轨力均小于规范值,其中影响最大的是参与受力的钢轨股数,活动支座摩阻力影响最小,可将其作为安全储备;参与受力的钢轨股数越多,墩顶断轨力比规范值小得越多;在钢轨极限轨温差为60℃时,无砟轨道墩顶断轨力仅为规范值的85%;在考虑单线2股钢轨和双线4股钢轨参与受力、参考规范(32+32)m单双线梁墩顶纵向线刚度分别取165~1 500和265~3 000 kN·cm^(-1)时,有砟轨道和无砟轨道桥梁墩顶断轨力均随着墩顶纵向线刚度增加而增大,有砟轨道和无砟轨道(32+32)m单线梁墩顶断轨力宜分别取规范值的28%~70%和15%~49%,(32+32)m双线梁墩顶断轨力宜分别取规范值的19%~65%和8%~40%。

350 km/h高铁32 m简支箱梁提速至400 km/h适应性分析

研究目的:高速铁路列车速度是衡量国家铁路发展水平的重要指标之一,时速400 km是目前多个国家追求的目标或发展方向。中国国家铁路集团有限公司于2021年组织实施“CR450科技创新工程”。本文基于京沪高速铁路32 m简支箱梁在动车组420 km/h速度范围内的试验数据,从桥梁结构自振频率、竖向刚度、动车组作用下的动力响应方面分析其对动车组400 km/h运行的适应性。研究结论:(1)32 m简支箱梁梁体竖向自振频率实测值为6.68~7.03 Hz,大于相关文献按440 km/h仿真计算确定的基频限值5.1 Hz;(2)32 m简支箱梁梁体竖向刚度能够保证动车组400 km/h运行的安全性和乘坐舒适性;(3)32 m简支箱梁结构承载力满足动车组400 km/h的运营荷载要求;(4)32 m简支箱梁实测梁体竖向振动加速度最大值为0.27 m/s^(2),小于《高速铁路设计规范》规定的限值5.0 m/s^(2);(5)在动车组420 km/h速度范围内,正线轮轴横向力实测值一般小于20 kN,实测梁体跨中和桥墩墩顶横向振幅数值均较小,实测无砟轨道相邻梁端两侧的钢轨支点横向相对位移小于《高速铁路设计规范》规定的限值1 mm,350 km/h高速铁路32 m简支箱梁竖向、横向刚度能够保证动车组400 km/h运行的安全性和乘坐舒适性;(6)本研究成果可为350 km/h高速铁路32 m简支箱梁提速至400 km/h提供技术支撑。

客运专线32m双线简支箱梁预应力施工技术

结合武广客运专线32m无碴轨道后张法预应力简支箱梁(双线)施工实例,在预应力混凝土箱梁施工中,从理论计算到现场实际施工过程控制,对预应力施工工艺作了较详细的介绍。

G-M法在箱梁桥面板计算中的应用

根据能量比拟原理 ,通过对箱梁桥面板作用车轮荷载后的应变能计算 ,得到其比拟简支正交异性板的刚度参数 ,再利用G -M法图表计算横向分布影响线 ,从而得到箱梁桥面板的荷载有效分布宽度 ,最后 ,对算例进行了计算 。

高速铁路多跨56 m简支箱梁桥的施工方案优化

以新建银西(银川—西安)高铁56 m简支梁为背景,介绍了大跨度简支梁的施工方法及主要特征。采用节段预制及支架现浇2种施工方法,分别制定56 m简支箱梁具体的施工方案。基于桥梁施工方案的优选原则,对比分析了2种施工方案的工程数量及工期;通过引入技术风险、质量保障难度、安全风险度等新的概念,定量对比分析了2种施工方案的质量保障难度和施工安全风险度。结果表明:支架现浇施工方案在工程数量及工期方面均明显优于预制拼装施工方案。支架现浇方案的安全风险度为0. 75,低于预制拼装施工的1. 00。考虑到工期方面优势巨大,同时可避开冬季施工,质量可控,支架现浇被选定为56 m简支箱梁的施工优选方案。

郑州黄河特大桥40m铁路简支箱梁预制架设关键技术

郑济铁路郑州黄河特大桥首次采用40 m简支箱梁预制架设,并基于40 m箱梁的结构特点,运用BIM技术辅助梁场建设、创新装配式预制模具,推动箱梁的绿色建造。本文以该项目为依托,阐述40 m铁路简支箱梁预制架设关键技术,通过对钢筋数控加工、钢绞线穿束台车、自动张拉和孔道压浆系统、静载试验自控系统、管理信息平台等智能化工装和信息系统的开发应用,提升了箱梁预制效率和质量;通过正位提梁工法和运架远程监控技术,攻克了复杂工况下“四线双层”公铁两用桥梁的箱梁架设难题,成功推进了高速铁路40 m简支箱梁的工程化应用,推动了我国高速铁路桥梁建造技术的发展。

HZQ550型架桥机架设33 m非标梁施工技术

高速铁路常规架设简支梁标准长度为20.6 m、24.6 m、32.6 m、40.6 m,如出现非标准简支梁架设的情况,通常的解决方案是对架桥机进行改造。结合郑登洛城际铁路架梁施工,介绍在不进行设备改造的前提下,通过桥机二次过孔的方法,采取在导梁后支腿设置斜拉索/斜撑拉杆的措施,采用HZQ550型架桥完成了33 m非标箱梁的架设技术。保证了工期、节约了成本。

40m/1000t铁路简支箱梁技术研究及运架施工创新技术应用

简要阐述国内外高速铁路简支箱梁技术发展及趋势,40 m/1000 t铁路简支箱梁研究的目的与意义,探讨1000 t级运架施工技术创新应用,为我国高速铁路新型化发展和推广应用提供借鉴。

高速铁路40 m梁运架一体机主梁设计及分析计算

高速铁路1000 t/40 m简支箱梁的成功研制不仅有效节省了工程造价,同时进一步提升了我国高铁建设水平。为形成高铁40 m梁成套建造技术,设计人员同步开展了40 m梁提运架施工装备的研制,其中上导梁式运架一体机已于近期率先在福厦高铁完成首架。采用静力学手算与MIADS仿真软件结合的方式,通过对高速铁路1000 t/40 m简支箱梁运架一体机主要荷载及不利工况进行系统分析,完成主梁强度、刚度、稳定性以及拼接处的螺栓等受力计算,确保主梁结构的安全。

40m铁路简支箱梁运架过程支承梁体安全性分析

在高墩、复杂地质条件下的铁路桥梁建设中,规模化地应用预制架设方法施工的40m预应力混凝土简支标准梁能显著减少基础工程造价,具有重要的经济价值。然而,其运架过程的安全性尚待评估。本文以新建郑州至济南高速铁路工程为依托,对运架40m铁路简支箱梁通过(40+64+40)m混凝土支承梁体时的安全性进行分析。采用MidasFEA等有限元软件对运架过程中(40+64+40)m连续梁整体和局部应力进行详细的计算分析,并对运架设备的支腿布置提出建议和要求,研究成果可为同类工程提供借鉴。

客货共线铁路40 m跨度混凝土简支箱梁桥墩设计

在墩顶纵向水平线刚度限值分别取550,1200 kN/cm条件下,对客货共线40 m跨度混凝土简支箱梁桥墩进行设计及检算,从而明确桥墩构造尺寸和配筋的控制条件。结果表明:按墩顶纵向水平线刚度限值取550 kN/cm初步设计得到的桥墩构造尺寸满足桥墩在主力、主力+附加力、主力+断轨力工况作用下的墩身受力检算要求,满足墩顶位移容许值要求;桥墩墩身构造尺寸由墩顶纵向水平线刚度限值控制,配筋由地震力控制;按墩顶纵向水平线刚度限值取1200 kN/cm设计时,在各工况作用下截面合力偏心距、混凝土压应力、墩顶位移均有所减小,但桥墩构造尺寸增大,混凝土、钢筋用量增加。仅通过增加墩身尺寸来满足更大的墩顶纵向水平线刚度限值要求的方案经济性较差。

1000t轮胎式搬运机优化设计及应用

为提升高铁40 m简支箱梁1000 t轮胎式搬运机技术水平,更好地助力我国高速铁路大跨度简支箱梁建造技术发展,分析了目前40 m简支箱梁施工应用的1000 t轮胎式搬运机的优缺点,提出了新型1000 t轮胎式搬运机的优化设计方向,介绍了设备的结构形式、采用的关键技术,并通过有限元分析及试验检测相结合的方法进行了验证,该设备在高铁40 m简支箱梁建造工程中得到成功应用,结果表明相较于以往的轮胎式搬运机,其功能更全,使用范围更广,自动化程度更高,成本更低,为今后大型起重设备的优化设计提供了理论支撑。

中国高速铁路简支梁综述

研究不同速度等级线路中简支梁的结构型式,探讨其力学特性并与规范限值进行对比,阐明高速铁路简支梁桥应用的合理性和必然性;探讨我国高速铁路桥梁设计中的人性化设计与美学考量,并介绍标准化施工的步骤及其质量控制体系。研究结果表明:我国高速铁路简支梁桥结构合理,各项设计指标较为保守,结构造型美观,人性化的构造便于施工和维护管理。针对已建高速铁路桥梁存在或可能存在的问题进行分析,提出中国高速铁路桥梁未来的工作重点和方向。

无锡地铁2号线标准梁型设计研究

城市轨道交通桥梁标准梁型的选择对工程造价和景观具有重大的影响。从桥梁景观、技术经济、施工方法、截面形式、结构体系等方面分析城市轨道交通桥梁结构标准梁型的设计,结合无锡地铁2号线的线位条件和工程地质条件,确定无锡地铁2号线采用35 m跨度的简支箱梁作为标准梁型。这也是国内第一个采用35m跨度简支箱梁作为标准梁型的城市轨道交通线路。