考虑支座摩阻效应柔性墩纵向水平力优化设计

为研究支座摩阻效应对柔性墩台纵向水平力的影响,基于墩顶抗推刚度集成法,提出了考虑支座摩阻效应墩顶纵向水平分配力的二次分配理论框架。基于某一简支梁桥,采用理论方法进行摩阻系数在0,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06下的墩顶水平力分析,并获取最优摩阻系数取值。结果表明:墩顶纵向水平力的分配与支座摩阻系数有关,不考虑支座摩阻力会使得墩顶水平力离散性较大,各墩顶水平力差异化明显。在计算汽车制动力对墩顶纵向水平分力影响时,支座的摩阻效应不可忽略。通过对某一实际简支梁桥计算分析,采用摩阻系数为0.03的支座可使得墩顶在纵向水平力分配更为合理。

桥墩纵向水平刚度对简支梁桥桥上无缝线路的影响分析

桥墩纵向水平线刚度是桥梁和无缝线路设计的关键技术参数,桥上无缝线路的纵向附加力、梁轨相对位移和钢轨断缝值在很大程度上取决于桥墩纵向水平刚度。基于有限元方法和梁轨相互作用原理,以铁路常见的简支梁桥为研究对象,建立线-桥-墩一体化桥上无缝线路计算模型,研究桥墩纵向水平刚度对钢轨伸缩力、挠曲力、制动力和钢轨断缝值的影响规律。结果表明:随着桥梁墩台纵向水平刚度的增大,钢轨伸缩力和挠曲力均增大,而制动力、梁轨相对位移和钢轨断缝值均减小;桥上无缝线路检算钢轨伸缩力和挠曲力时,桥墩纵向水平刚度为刚性时偏于安全;检算制动力和钢轨断缝值时,桥墩纵向水平刚度取值越小越偏于安全。

无缝线路上铁路桥梁墩台制动力的计算方法

研究目的:制动力是影响桥梁墩台设计的重要因素之一,现针对无缝线路上铁路桥梁制动力的传力特点, 研究在中-活载作用下无缝线路上简支梁桥墩、台顶制动力的分配规律,提出更接近于实际的制动力计算方法、 研究方法:针对无缝线路上铁路桥梁的传力特点,采用将桥梁结构、台后部分路基以及上面的轨道结构作 为一个整体系统共同承受列车制动力的整体计算模型(即线-桥系统),运用有限元程序进行分析、计算。 研究结果:在对等跨度、桥墩等刚度的铁路多跨简支梁桥的墩、台顶制动力进行大量计算的基础上,找出了 影响多跨简支梁桥墩、台顶制动力分配的因素及其变化规律,提出了制动力的实用计算公式。 研究结论:通过对无缝线路上铁路桥梁的墩台顶制动力分配的影响因素分析,提出了铁路桥梁墩台顶制动 力的实用计算方法,经过分析该制动力实用计算方法,使用方便,操作简单,使制动力的计算更接近于实际。

桥墩温差荷载引起的桥上无缝线路钢轨附加力

采用单位荷载法计算桥墩温差荷载引起的墩顶纵向位移。根据梁轨相互作用原理,建立“轨—梁—墩”有限元模型,计算桥墩温差引起的桥上无缝线路钢轨附加力,研究桥墩温差引起的钢轨附加力的分布规律及其影响因素。研究表明:多跨简支梁桥墩温差引起的钢轨附加力的最大压力出现在右桥台处,最大拉力出现在靠近左桥台的边墩处,离桥台越远,钢轨附加力越小;随着墩高的增加,桥墩温差引起的钢轨附加力增大,建议在设计高墩桥上无缝线路时,应考虑桥墩温差引起的钢轨附加力,并与其他钢轨附加力叠加检算钢轨强度和无缝线路稳定性;桥墩温差引起的钢轨附加力,随着桥墩纵向水平线刚度的增加先快速增大,到一定程度后变缓;桥梁跨度对桥墩温差引起的钢轨附加力影响很小;钢轨附加力随着简支梁跨数的增加而增大,但逐渐变缓,当简支梁跨数超过18跨以后,钢轨附加力不再增长。

整体式桥台桥梁设计中的荷载组合研究

按照整体式桥台桥梁计算桥台桩基础的等代桩长和台后土压力合力的简化计算方法,以福建省上坂大桥为工程背景,分析了荷载组合对等代桩长和土压力合力的影响.研究表明,温度和二期恒载对等代桩长和台后土压力合力会产生较大影响;汽车荷载的布置形式对台后土压力合力存在较大影响.该类桥梁设计时,可以简化为12种荷载组合工况计算桩基础的等代桩长和台后土压力合力.

桥梁参数对桥上无缝线路伸缩力的影响分析

基于有限单元法和梁轨相互作用理论,以铁路常见桥型连续梁桥和简支梁桥为例,建立了线-桥-墩一体化桥上无缝线路计算模型,分析了伸缩力的作用规律及桥梁跨数、支座、墩台纵向水平刚度、桥梁跨度对伸缩力的影响。结果表明:宜增大连续梁相邻简支梁桥墩的纵向水平刚度,以提高其承载能力;对于多达数十跨、数百跨的简支梁,可只取10跨计算;对于多联连续梁桥,可只取相邻5跨简支梁进行计算;我国桥上无缝线路计算中一般未考虑活动支座摩擦系数的影响及将支座视为刚性体,都是偏于安全的;桥梁墩台纵向水平刚度不宜过大。

连续梁桥上无缝道岔和桥梁受力与变形计算分析

以单组18号无缝道岔铺设在连续梁上为例,分析不同形式连续梁对桥上无缝道岔的影响。

山区复杂地形对铁路桥梁墩台附加力的影响

国内既有规范对不同跨度简支梁的墩台附加力给出了墩顶线刚度均匀分布条件下的设计值,未考虑山区复杂地形的影响,适用性有待研究。本文建立20~48 m多跨铁路简支梁线桥模型,模拟三种地形条件下墩顶线刚度分布,研究地形条件对墩台附加力的影响规律。研究结果表明:山脊地形条件下,当桥墩刚度增加50%时,桥台制动力减小5%,桥墩制动力增加10%;山谷地形条件下,当桥墩刚度减小50%时,桥台制动力增加5%,桥墩制动力变化很小;起伏地形条件下,当相邻桥墩刚度差为25%时,桥台纵向力变化不大,桥墩附加力比值随跨度增加而减小。

铁路桥梁墩台制动附加力规律研究

TB 10002—2017《铁路桥涵设计规范》规定墩台承受的制动附加力为竖向荷载的10%,不能很好地反映列车制动时墩台受力规律。建立重载铁路简支梁线桥模型,研究典型工况下墩台受力变化规律,并对主要影响因素进行分析。研究结果表明:满跨加载状态下,桥梁墩台整体承受约90%的轨面制动力,单墩最大制动附加力与对应单跨轨面制动力基本相等;单线加载单线受力对墩台受力更为不利,双线受力使约10%的轨面制动力沿另一线钢轨传入两侧路基;相邻墩顶线刚度差比值不超过10%时,桥墩承受的制动附加力基本不受影响;线路纵向阻力在一定范围内对墩台受力特征基本无影响。

四线铁路连续梁空心薄壁刚架主墩设计

文章以玉磨铁路立新寨四线特大桥为例,介绍了山区铁路车站内四线连续梁主墩采用双柱空心薄壁刚架墩的设计,并针对连续梁主墩与桥上轨道附加及桥梁动力特性等进行了分析探讨。论述了山区地形、车站布置、地质情况及桥上轨道附加力对桥梁结构静动力性能的影响,总结出针对四线铁路连续梁空心薄壁刚架墩的设计与计算方法,有效地降低了多线连续梁高墩的建造成本,为山区多线铁路大跨度连续梁下部结构的设计与计算提供了可借鉴的经验。

某独塔不等跨斜拉桥温度效应研究

以某城市桥梁为例,利用MIDAS/Civil和MIDAS/FEA桥梁结构设计专用有限元软件,分析结构主梁在不同温度场作用下的受力特性,从而为该类型桥梁的设计和施工提供一定的参考。分别进行如下理论分析:根据我国公路桥涵新老规范、英国BS5400规范以及美国AASHTO规范四种规范中的不同温度场模式,结合工程实例进行对比分析;分析顶板升温变化对梁截面应力的影响、塔梁墩固结区域在温度场作用下的受力特性。计算结果表明:在几种规范规定的主梁温度梯度荷载作用下新规范与AASHTO和BS5400较为接近,证明新规范选取的温度梯度模式是偏于保守的。

城市轨道交通桥梁墩台纵向线刚度限值问题的研究

阐述了轨道桥梁梁轨相互作用的一些概念、研究现状以及存在的问题。对城市轨道交通桥梁墩台最小纵向刚度的限值的制定的依据、演变以及铁路桥梁的一些区别做了分析比较,对公轨合建桥梁中公路车辆制动力对轨道结构的作用机理做了计算与分析。最后,对地铁规范中的轨道交通桥梁墩台纵向刚度限值条文合理值提出了看法与建议。

桩柱式桥台位移计算以及软弱地基时对其的影响

本文首先以工程实例计算简述桩柱式桥台台顶位移的计算过程,由此引申当基础为软弱基础时引起的桥台位移对于桥梁上部结构安全的影响,并概要介绍了其设计时应考虑的要素。

桥梁下部结构内力计算概述

对盖梁内力、墩柱内力、桥墩桩基础内力、桥台内力等中小桥梁结构的各部分内力组合计算进行了简单的概括总结,并介绍了斜交桥墩台内力的几种计算模式,以供桥梁下部结构设计参考。