多线地铁列车-高架桥耦合系统动力分析

为了对多线地铁高架桥的车桥耦合作用进行分析,基于ANSYS的参数设计语言(parametric design language,简称APDL)建立了能够考虑列车单双线行驶的地铁列车-桥耦合动力分析模型。以一座三跨四线地铁高架连续梁桥为研究对象,采用四动二拖6辆编组B型地铁列车模型,分析了地铁列车分别沿不同单双线运行时桥梁结构的动力响应。结果表明:地铁列车对桥梁的横向位移和加速度影响较小;双线对向运行时桥梁竖向位移和加速度响应峰值大于沿单线运行的情况;双线对向运行时桥梁关键截面内力响应峰值约为沿单线运行时内力代数叠加的67%~99%。所提出的数值模型和计算结果可以为多线地铁高架桥车桥耦合振动研究提供理论方法和评估依据。

城轨交通高架线噪声控制指标及限值探讨

我国目前城市轨道交通高架线噪声的控制标准尚属空白,噪声控制指标和限值均参照《声环境质量标准》(GB3096—2008)。详细分析现行《声环境质量标准》的昼间等效声级、夜间等效声级噪声控制指标及限值在城市轨道交通高架线噪声控制方面的不足,在对比分析国内外其他噪声标准的基础上,针对国内城市轨道交通高架线噪声影响的特点,提出列车通过时段等效A声级噪声控制指标及限值的补充建议,增加早晚时段以及背景噪声增量的影响,可作为城市轨道交通高架线噪声控制的参考。

地铁车站与高架桥合建工程结构动力响应研究

地铁车站与高架桥合建工程结构体系复杂,动力荷载作用下结构受力变形规律尚不明确。文章基于某地铁车站与高架桥合建的实例,对地震荷载作用下结构的动力响应进行研究,结果表明:地震动力作用持续状态下,地铁车站结构内部相对位移较小,表层土水平位移峰值约为地铁车站结构水平位移的2倍;地震动力作用瞬时性状态下,合建结构本身具有一定稳定性;在地震动力作用下,车站结构的应力变化幅度远小于上部桥梁结构的变化,合建结构中地上部分结构的动力响应仍是结构设计中的主控因素。

地铁盾构区间隧道连续穿越既有铁路桥影响研究

随着城市化进程的发展,在地铁建设中盾构隧道不可避免地会从既有桩基的周围穿过,而盾构隧道开挖时造成的地层损失导致桩基变形,对上部结构的稳定和运营安全造成一定的影响。因此,对盾构隧道掘进施工引起临近桩基变形的影响进行研究十分必要。文章对地铁盾构施工连续下穿既有铁路桥动态施工过程进行模拟,分析不同净距下桩基沉降及相邻桩差异沉降变化,预测盾构施工对既有铁路桥的影响,为盾构施工控制提供技术支撑,也为其他类似工程提供借鉴。

盾构近距离下穿铁路桥墩的加固措施研究

地铁盾构隧道下穿既有铁路桥梁桥墩施工不可避免地会对周边岩层产生一定的扰动,导致铁路线路的不平稳,进而危及行车安全。以济南地铁9号线工程下穿济莱正线及济南东站铁路枢纽为例,通过Abaqus软件建立数值模型,模拟在不加固、钢管桩加固、钻孔桩加固3种工况下,盾构隧道下穿高速铁路桥梁桥墩引起的变形情况。结果表明:①无加固措施情况下地铁右线盾构施工引起的济莱59#墩的水平位移3.6 mm不满足设计要求;②考虑隔离桩及加固措施后,墩顶变形进一步减小;③钻孔桩隔离与钢管桩隔离方案对墩顶的变形控制效果接近,根据工程经济性及现场地质条件,采用钢管柱加固措施较为合适。研究成果可为同类型工程施工设计提供参考。

地铁高架桥单桩基础垂直度最小二乘拟合法研究

为了解决地铁高架单桩基础施工过程中桩基垂直度监测结果误差大、实时性差、难以定量评价等问题,提出一种基于最小二乘圆曲线拟合的垂直度计算方法。利用单桩基础为标准圆形的特性,取不同高度截面的圆形曲线,利用最小二乘法拟合出各圆曲线的圆心坐标和半径长度,再根据截面分布关系解算出单桩基础的垂直度。在武汉地铁2号线北延线跨越马家湖大桥施工中,对该算法进行实际检验,并与最终验收测量结果进行比对。研究结果表明,单桩基础的截面法观测结果与水准法接近程度良好,差值小于1.5‰,验证了该算法的精确度和可靠性。

近距离开挖卸荷条件下运营地铁高架桥墩响应研究

上海地铁12号线龙漕路车站基坑下穿运营3号线高架,施工条件受限,需要对位于基坑中间的高架桥墩进行保护以确保3号线运营安全。依托该工程,采用精细化三维数值分析、室内试验和现场实测等方法,对近距离开挖卸荷引起的高架桥墩响应进行研究。监测结果表明:软土地层高架桥墩在近距离开挖卸荷影响下均产生上抬,与数值分析结果吻合;桥墩水平位移总体上朝向卸荷一侧,但发展过程中震荡明显且位移较大,位移终值基本符合数值分析的预估值;近距离卸荷导致桥墩基础桩极限承载力有轻微的损失,但基本不会威胁高架桥的安全;长期沉降表现为半周卸荷条件下上抬可略有恢复,全周卸荷下则不会恢复。

高架钢弹簧浮置板轨道减振特性分析

分别采用有限元和现场试验方法从时频域角度对高架钢弹簧浮置板轨道结构的减振特性进行了分析.研究结果表明,减振器刚度和间距的改变对浮置板前10阶振动频率分布影响较大,减振器刚度和间距的变化是通过改变浮置板单位长度刚度来达到控制减振效果的目的,浮置板顶升后高架箱梁结构顶板、翼缘、腹板和底板的振动水平在25～100Hz范围内分别减小11～22dB,12～20dB,20～30dB和12～21dB,减振效果随减振器刚度的增大而减小,随减振器间距的增大而增大,箱梁结构的位移受减振器刚度和间距变化的影响较小;浮置板轨道在63～2 000Hz范围对轮轨噪声具有一定的降噪效果.

武汉地铁某深基坑开挖对周边高架桥影响的分析预测与数值模拟研究

以武汉地铁某深基坑工程为研究背景,综合现场监测、BP神经网络预测以及数值模拟计算等多种方法,研究在复杂路段下地铁车站深基坑围护结构的变形规律与深基坑开挖对上跨高架桥墩的影响作用。研究提出:在以后的类似工程中可以利用数值模拟方法对工程施工进行动态预演,检验基坑的设计方案的安全性和经济性,并在基坑施工过程中可以通过BP神经网络进行动态预测,掌握基坑施工在下一个阶段的变形趋势,从而可建立"模拟—预测"信息化施工监测方案,以达到基坑安全与经济施工的目的。

复杂环境下上跨高速公路地铁高架桥施工关键技术

南京地铁S9号线一节点控制性连续梁桥处在软弱地基和中风化凝灰岩两种极端差异地质条件下,上跨S243省道、下穿220kV高压线,且施工期处于冬季低温季节,施工环境极为复杂。针对该悬臂浇筑连续梁施工过程中存在的难点,通过技术研究,开发出一套关键施工技术,包括新型的0#块支架体系以及挂篮防护蒸养一体化系统,搭配以空间需求较小的三角挂篮及平头塔吊,顺利解决了在复杂地质条件以及狭小作业空间情况下,挂篮跨路安全防护以及冬季蒸养等施工难题。

遭遇横风时高墩高架上的地铁车辆运行安全性

首先,基于山区城市地铁线路条件,建立风区横风-车辆-高墩桥梁模型;然后,选取计算参数并确定评价指标,对风-车-桥系统的特性进行分析;最后,对车速及风速的影响规律和安全阈值进行研究.结果表明:风区条件和高墩条件不可忽视;横风引起车、梁及墩的剧烈振动,由于高墩稳定性较差,加剧车辆运行的不稳定性;车-桥系统响应随风速显著增加,且随车速出现波动;当标准高度风速达到21.4m·s^-1时,已无法保证车辆以最高时速运行.

高架桥梯形轨枕轨道不平顺测量

北京地铁5号线天通苑站至天通苑北站之间铺设了一段长为171 m的梯形轨枕轨道试验段.为了得出符合城市轨道交通实际情况的轨道不平顺谱,对梯形轨枕轨道试验段进行了轨道不平顺测量,并对轨道不平顺功率谱进行了拟合,得出了拟合曲线的特征参数.通过对测量结果进行幅值分析和功率谱分析可知,北京地铁5号线梯形轨枕轨道试验段的轨道平顺状态较好.

橡胶浮置板轨道对城市高架箱梁减振特性数值分析

为了研究橡胶浮置板轨道对城市高架箱梁结构的减振特性,建立了高架橡胶浮置板轨道结构三维有限元模型,分析了当减振器刚度和轨道板长度变化对高架桥系统动力响应影响。研究结果表明,减振器刚度的改变对浮置板前10阶振动频率分布影响较大,对累积质量分数分布特性几乎没有影响,相同阶数条件下浮置板的振动主频随减振器刚度减小而减小;列车通过时浮置板轨道以增大自身的振动来达到减小对桥梁结构振动能量输入的目的,在减振频率范围内,浮置板的减振效果随减振器刚度增大而减小,随浮置板长度的减小而减小。

深圳地铁6号线高架桥梁总体设计研究

通过对U形梁、箱梁和T形梁3种梁型的几种常规跨度的简支梁进行综合比较分析,研究确定采用30 m U形梁作为本线高架桥区间的标准梁跨;通过对城市轨道交通常见的不同类型桥墩的分析比较,确定该线标准线间距高架桥墩采用单柱式T形标准桥墩,随着线间距加大,标准墩自然过渡到Y形墩;通过对深圳地铁6号线高架段桥梁总体设计研究和分析,结合该线高架桥5大集成创新技术,提出了城市轨道交通高架桥设计应注意的要点,并阐述了深圳地铁6号线跨立交、路口和河流等特殊梁桥设计原则、一般连续梁结构设计及大跨度预应力结构设计等内容,其设计理念及创新技术对后续城市轨道高架桥梁的建设具有重要借鉴意义.

地铁车站超宽深基坑内既有高架桥梁桩基托换关键技术研究

佛山地铁2号线换乘车站张槎站基坑宽50.3 m,深16.9 m,局部位于既有禅西大道桥下(净高仅7 m)。为解决低矮空间下超宽深基坑支护、既有高架桥桩基托换等难题,提出如下技术措施:1)采用高桩承台桩基托换技术对位于车站中央桥桩进行托换,托换承台高于车站基坑面,基坑内支撑穿过新旧桩基形成对撑,内支撑与新旧桩相对独立;2)地下连续墙幅宽调整为4 m,采用小型钻机成槽,以改善桥下施工工艺;3)地下连续墙与两侧既有桩之间增加防塌孔措施;4)基坑内支撑均采用混凝土支撑并加临时立柱以增加内支撑稳定性。以上措施解决了托换体系与车站基坑相互影响的问题,确保了低矮空间下超宽深基坑施工安全及既有桩基的安全。经数值计算论证、现场施工验证,提出的超宽深基坑内既有高架桥梁桩基托换关键技术是合理、安全、可行的。

轻轨高架桥胶接缝节段式体外预应力箱梁的构造与受力

胶接缝节段式全体外预应力箱梁具有建设质量能够保证、施工速度快、对周边环境影响小的优点,较好地满足了现代化桥梁的建设发展需要。为了研究其在城市轻轨高架桥中的可行性,以一胶接缝节段式全体外预应力混凝土箱形连续梁为研究对象,提出了节段划分、剪力键、预应力钢束布置等构造要点。按照铁路规范及相关设计指南,采用有限元软件进行分析,计算结果表明,截面应力、挠度及承载力验算均满足规范及指南的要求。这种桥梁形式值得在城市轻轨高架桥中推广。

跨度(55+88+55)m V形连续刚构桥基础刚度对整体结构的内力影响

V形墩连续刚构桥由于其优美的造型及较好的受力特点,在城市桥梁中得到越来越广泛的应用。结合西安地铁3号线(55+88+55)m V形连续刚构桥的设计实例,阐述该V形连续刚构桥主墩基础刚度的模拟方法及基础刚度对连续刚构桥内力的影响。特别是在矮墩连续刚构桥的设计中,通过合理地考虑基础刚度对总体刚度的影响将会直接关系到基础设计的经济性。

广州地铁4号线高架桥防排水系统设计

根据广州地铁4号线高架桥的特点,分析桥梁排水设计的关键点,确定高架桥排水设计的原则,阐述地铁4号线高架桥防水及排水采用暗埋敷设的设计方案;通过对排水管材的分析比较,确定高架桥排水管材选型;分析高架桥排水管采用暗埋敷设的环境,对北方有冻胀灾害地区高架桥排水管的布置提出建议方案。

地铁高架岛式车站喇叭口曲线参数取值研究

地铁高架岛式站台车站是高架线中常用的一种车站形式,其在使用功能、运营管理、建筑体量等方面均优于侧式站台车站。为科学合理地配置高架线岛式车站喇叭口曲线参数,从喇叭口曲线理论计算着手,结合地铁列车进出站的牵引加减速度特性,研究给出较为理想的喇叭口曲线取值,并开发出相应辅助设计软件,以期对相关工程提供参考与借鉴。

地铁站与高架桥同期同位分离式合建方案设计研究

为缓解合肥市日益紧迫的交通压力,合肥马鞍山路高架桥与地铁1号线需同位并行、同步建设。为解决该问题,设计采用了一种新型的站桥合一结构——"地铁站、高架桥同位分离式组合体结构",即地铁车站与高架桥同期开工,结构体在车站顶板与桥梁墩柱扩大基础之间采用防水层进行分离。计算分析表明,该结构形式安全可靠。目前,市政高架桥已经通车运营5 a,地铁车站已经通车运营1 a,取得了巨大的社会效益和经济效益。