高速铁路40 m与32 m箱梁振动噪声对比研究

研究目的:40 m标准跨径高速铁路箱梁是我国未来高铁建设的重要技术之一,为研究高速铁路40 m箱梁结构振动与噪声特性,本文基于车辆-轨道耦合动力学理论,利用有限元和边界元法分析40 m箱梁结构动力特性、局部振动和结构噪声特点,并与32 m箱梁进行比较分析。研究结论:(1)在高速列车的主要运行速度范围内,40 m箱梁动力系数小于32 m箱梁;(2)40 m与32 m箱梁各测点加速度振级峰值均在40～63 Hz范围内,除底板振动加速度级相当外,40 m箱梁顶板、腹板和翼缘板振动加速度级峰值均小于32 m箱梁对应位置振动测点;(3)对于40 m箱梁,20 m范围内沿水平方向各测点峰值声压级变化不大,竖向测点沿高度方向逐渐变小,沿高度方向每上升2 m,其声压级降低约2 dB;选取空间关键点比较分析可知,40 m箱梁峰值声压级略低于同等空间位置32 m箱梁;(4)本研究成果可为40 m高速铁路箱梁的设计、环境噪声评估及降噪方案提供一定参考。

高速铁路40 m简支箱梁截面关键尺寸设计研究

大跨度简支梁桥是高速铁路桥梁的重要发展方向之一。针对速度为350 km/h(无砟),250 km/h(有砟)高速铁路40 m简支双线箱梁大跨度的特点,对40 m简支箱梁高度、截面构造尺寸、梁端悬出长度、梁端吊点构造及运架工况受力情况进行方案设计与模拟计算。通过对比分析确定了截面关键尺寸:梁高度为3. 2 m,顶板厚度取285 mm,底板厚度取280 mm,腹板斜率取1∶4,腹板厚度取360 mm,腹板上部竖倒角取700 mm,梁端悬出长度选用0. 65 m。

基于静定拉压杆模型的高速铁路40 m箱梁梁端劈裂力计算

针对箱梁梁端劈裂力计算尚不明确的现状,以高速铁路40 m预应力混凝土箱梁作为研究对象,建立有限元模型,分析梁端D区应力分布,提出基于静定拉压杆模型的高速铁路40 m箱梁梁端劈裂力计算方法。该方法基于结构力学“两刚片规则”构建静定拉压杆模型,模拟总体区力流传递和荷载路径,进而计算箱梁梁端劈裂力。结果表明:高速铁路40 m箱梁D区长度约为2倍梁高,劈裂力出现在距梁端约1倍梁高处;依据“两刚片规则”静定拉压杆模型法计算所得的劈裂力为1 838 kN,与箱梁有限元分析接近,计算结果偏安全;相比AASHTO规范公式与线弹性应力法,“两刚片规则”静定拉压杆模型法适用于各种梁截面形式,能较好地反映总体区受力机制,构形明确,计算简单,是1种切实可行的箱梁梁端劈裂力计算方法。

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。

40m高速铁路预制箱梁钢筋吊具构造及设计

为了满足西部山区和软基沉陷地区高速铁路的建设需要,降低工程造价,提高工程质量和施工效率,我国正在研究和推广40m及以上跨度的预应力混凝土简支箱梁。鉴于40m预制箱梁钢筋笼自重大,跨度长且整体吊装时不允许发生较大变形,设计了一种新的专用钢筋吊具。详细论述了钢筋吊具的设计思路,并利用Midas Civil进行了建模分析,确定了吊具结构。经过在我国首孔40m试验箱梁预制工程中的应用,解决了吊装时钢筋骨架变形大、整体不稳定、吊装过程繁琐的问题,且吊具本身自重小、构造简单,经济性及实用性大大提高。

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40m跨箱梁预应力混凝土试验台座设计与施工技术

高速铁路箱梁试验台座是指用于提供箱梁加载试验反力的地下构筑物,目前,我国各铁路箱梁场采用的试验台座主要有重反力式和抗拔桩式两种。为了满足中国铁路首榀跨度40 m预制简支箱梁的研究需要,考虑到40 m箱梁的自重和跨度均大于现行的32 m箱梁,并且在研究过程中试验工况繁多,所需加载力值大,设计了一种鱼腹式预应力钢筋混凝土试验台座。在台座施工过程中,通过优化施工方案,解决了深基坑边坡防护、大体积混凝土施工、预埋吊带精确定位等技术难题。通过在40 m箱梁研究课题中的实际工程应用,该试验台座不仅满足了试验需求,而且减少了混凝土用量、节约了成本、提高了试验效率,取得了比较显著的社会和经济效益。

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。

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。

40m预制预应力箱梁的外观质量改进探究

从钢筋加工处理、模板制作安装、混凝土浇筑、钢绞线张拉等方面出发,对影响40 m预制预应力箱梁外观质量的因素进行了研究,分析了能够有效保障40 m预制预应力箱梁外观质量的施工方案,为道路交通等基础设施建设奠定了基础。

高速铁路40m箱梁现浇碗扣式支架施工技术及承载力检算

文章结合南广高速铁路右线贵港特大桥的具体施工实例,从支架基底处理、碗扣式支架搭设、通车门洞设置方面详细介绍了高速铁路现浇箱梁施工方案,并通过支架承载力检算,验证了方案的可行性,为今后类似工程的施工提供参考。

高铁1000t/40m过隧道运梁车研究

针对我国高速铁路简支箱梁由900 t级32 m跨升级为1000 t级40 m跨,箱梁跨度、重量及外形尺寸都增大的特点,由于受高速铁路隧道轮廓边界尺寸的限制,传统结构的运梁车很难满足运输1000t级40 m跨简支箱梁通过隧道的要求。本文通过研究运梁车运输箱梁通过隧道的要求及条件,设计了一种新型的低位运梁车来解决运输箱梁通过隧道的难题,该运梁车车架设计为U型结构,驮梁机构采用低位重型移运器机构,悬挂系统采用宽基小轮胎,有效地降低了运梁的高度,解决了驮运1000t级40m跨箱梁过隧难题。

高速铁路40 m简支箱梁提运架成套设备研制及应用

为满足高速铁路40 m预应力混凝土简支箱梁的提运架梁需要,研制自主知识产权的提运架成套施工设备,涵盖搬梁、提梁、运梁和架梁等设备,同时研发了信息化管理系统,具备智能化监控架梁状态、实时上报架梁过程等功能,填补了高速铁路简支箱梁运架过程中信息化技术应用的空白。研发的运架梁设备满足运梁过隧、隧道口架梁、曲线架梁、大坡度架梁等特殊工况的施工要求,其中世界首台千吨级昆仑号架桥机在福厦铁路湄洲湾跨海大桥建设中成功应用。该套设备的成功研制为推广1000t/40 m预应力混凝土简支箱梁提供安全高效的施工装备,助力铁路桥梁建设技术发展。

高铁1000 t/40 m简支箱梁运架装备成套技术发展综述

随着我国高速铁路1000 t/40 m简支箱梁推广应用,对相应的运架装备进行了系统梳理、分类;指出其要满足隧道口架梁、大坡度架梁、曲线架梁等工况要求;分析了高铁1000 t/40 m箱梁运架装备成套技术的发展现状;并对目前新研制且用于实际工程的3套高铁1000 t/40 m箱梁运架装备的设备组成、主要技术参数、运架技术进行了阐述。结果表明:(1)这三套运架装备技术都满足高铁1000 t/40 m箱梁运架要求;(2)在平原地区或过隧少的项目,选用第2套运架分体式架桥机(TJ-YLS1000/40运梁车+TJ-JQS1000t/40m架桥机)较好;在桥隧相连的山岭地区或过隧多的项目,选用第3套运架一体机(昆仑号架桥机)较好;(3)今后研究方向可在设备的轻量化、智能化、操作方便性、安全性等方面开展。这可为设计再创新及施工单位装备选型提供参考。

高铁1000 t/40 m梁过隧运架分体式架桥机对比研究

高铁1000 t/40 m简支箱梁正推广使用,相应的运架装备也得以开发应用。为方便设计人员的设计选型与施工单位的运架装备选用,对目前新研制且使用最广的两套高铁1000 t/40 m梁过隧运架分体式架桥机(运梁车+架桥机),从设备组成、主要技术参数、过隧设计措施、运架梁作业流程、实际运架梁效果等方面进行了对比研究,结果表明:(1)两套过隧运架分体式架桥机都满足运架高铁1000 t/40 m简支箱梁所有工况要求;(2)今后设计选型,驮梁台车首选滚动摩擦的移运器驮梁台车,运梁车选用车身短、喂梁一次即可用架桥机前后起重小车吊梁走行的运梁车,架桥机选用支腿数量少的3支腿架桥机;(3)相比"YLS1000运梁车+JQS1000架桥机",推荐施工单位首选"TJ-YLS1000/40运梁车+TJ-JQS1000 t/40 m架桥机"这套过隧运架分体式架桥机,因其总重量要轻100 t,且运架梁作业效率也高(最高16 h架了6孔40 m梁)。

高速铁路1000 t/40 m箱梁快速运架技术研究

高速铁路预制架设的1000 t/40 m混凝土双线简支箱梁由我国自主创新设计,目前正处于推广应用阶段。结合其在国内时速350 km高铁线路进行第一次大规模应用的南沿江城际高速铁路工程架设实际,对运梁车、架桥机的设备选型进行分析;阐述超低净空运梁、低位喂梁、快速变跨、标准工况架梁等关键施工技术;并在施工过程中,根据设备实际应用需要对该运梁车及架桥机进行了优化、改进。实践表明:选用的TJ-JQS1000 t/40 m架桥机、TJ-YLS1000/40运梁车这套运架装备,通过其快速变跨施工技术,结合施工过程改进的首末孔箱梁架设加装落梁卷扬机、运梁车加装后驮梁台车动力发电机组、优化下横移轨道提升方式及线缆的拆装方法等措施,进一步提升箱梁架设施工效率,实现了最高24 h架设6孔、平均日架3孔40 m梁的快速施工目标,可为类似架梁工程提供参考。

高铁1000t/40m梁昆仑号架桥机(运架一体机)创新设计

为了解决我国新研制的高速铁路1000 t级40 m跨预制简支箱梁的运架问题,研制了昆仑号架桥机(无导梁式运架一体机)。介绍了昆仑号架桥机组成、主要技术参数、架梁流程;分析了新材料GT785D高强钢的应用设计、主梁轻量化设计、主梁方便运输设计;研发了大推力关节轴承、可变位主支腿折叠结构、架桥机信息化管理系统等。结果表明:创新设计的昆仑号架桥机,是一种"全能型"运架一体机;新材料GT785D高强钢、信息化管理系统,可推广应用到其他大吨位架桥机设计中。

高铁40 m/1000 t简支箱梁预制工艺改进研究

随着我国高铁从引进到引领的飞速发展,高铁桥梁简支箱梁标准跨度也由32 m向40 m不断迈进。江苏南沿江城际高铁首次大规模采用40 m/1000 t级简支箱梁结构形式,为确保40 m简支箱梁工厂化预制施工质量,在32 m简支箱梁预制施工常规工艺基础上,对40 m简支箱梁预制施工工艺,特别是对钢筋加工和安装、箱梁内模、混凝土浇筑和振捣、混凝土养护及预应力施工等工艺进行改进研究,总结形成了一整套40 m简支箱梁标准化施工工艺。现场应用实践表明,该改进工艺预制的箱梁,质量可靠、操作标准,可为其他高铁40 m简支箱梁预制提供借鉴。

高铁1000 t/40 m电驱动运梁车设计

介绍了一种满足运输40 m跨度1000 t高铁箱梁的电驱动运梁车设计,重点对该电驱动运梁车的车桥分布、电驱动系统、悬挂系统、转向系统、拖拉系统和安全保护装置等关键技术进行了阐述,突出了分体式结构和模块化设计理念特点,并针对运梁和架梁过程中的装梁、运梁、一次喂梁、二次喂梁及整车返回施工流程中运梁车姿态调整情况进行了说明。电驱动技术在大吨位高铁箱梁运梁车的成功应用,解决了核心液压件的进口依赖难题,大大缩短了制造时间,节约了制造成本,并具有自重轻,绿色环保、施工成本低、使用及维护成本低的突出优势,应用前景广阔。

高铁TJ-JQS1000t/40m架桥机应用与改进

我国创新设计且整孔预制架设的高铁1000 t/40 m简支箱梁,目前正推广使用。针对新研制的TJ-JQS1000t/40m架桥机,介绍了其组成、主要技术参数、特点;对其首次在时速350 km的南沿江城际高速铁路项目的工程应用进行了阐述;并结合应用过程发现该架桥机可优化的地方,提出了改进措施。实践表明:新研制的TJ-JQS1000t/40m架桥机,性能良好,架梁效率高;过孔时完成了变跨,大大节约了变跨作业时间,提高了工效;采取固定销改为液压自动插销、加装快速卷扬机与可拆卸工作平台、增加防雨等措施,并改进前支腿下横移轨提升方式、后支腿上电缆线拆装方式,方便操作,提高了架梁效率与作业安全;这可为今后类似架桥机设计与优化提供参考。