气象数据驱动的拉林铁路简支T梁温致变形预测

为快速、准确预测日照环境下高原铁路桥梁的温度变形效应,基于长短期记忆神经网络(LSTM)提出了一种气象数据驱动的桥梁温度变形智能预测模型。以拉林铁路简支T梁为背景,采用热力耦合有限元仿真分析,构建了“气象数据—温度变形”映射的样本数据库,以此训练预测模型并对桥梁温致变形进行预测。结果表明,LSTM模型表现出了较高的精度和优势,其梁体竖向挠度预测的决定系数(R2)超过0.97,平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)较反向传播神经网络(BP)模型提升超过70%,较随机森林(RF)模型分别提升了24%和27%。预测挠度与真实值在趋势和数值方面均基本一致,表明所提出的预测方法性能优异,为高原铁路轨道平顺性变化规律研究及动态检测数据评价提供参考。

大跨度铁路斜拉桥索力快速识别方法研究

大跨度铁路桥梁天窗时间有限且上道条件苛刻,如何基于常规监测设备利用简易方式实现大跨度铁路斜拉桥索力高精度识别十分重要。研究提出一种考虑斜拉索抗弯刚度的索力快速识别方法,既可提高索力识别精度又可大量简化运营期索力识别步骤,且不受拉索边界条件和铁路桥梁实际运营状态的限制。研究表明,抗弯刚度是对索力识别精度影响较大的因素之一,通过考虑拉索实际抗弯刚度可以提高索力识别的准确性,基于拉索加速度振动实测数据在拉索简支梁模型基础上建立索频、索力以及抗弯刚度的函数关系,通过数值方法计算实测多阶模态下抗弯刚度—索力连续变化图,再通过多阶模态的交线则可进一步确定拉索的唯一抗弯刚度和索力值,并以某大跨度铁路斜拉桥为依托工程,对方法的有效性进行了验证。结果表明:(1)该方法识别的索力结果相对误差可降低5.22%,换算成绝对索力值可达254.45 kN;(2)在实际应用中识别结果易受到低阶频率干扰,宜采用拉索高阶频率进行识别,建议采用5阶及以上实测频率。

考虑邻梁碰撞的多跨长简支梁桥落梁震害分析

以1976年唐山地震破坏的滦河桥为例,选择合适的地震波并以行波方式输入,利用时程分析法研究了邻梁碰撞对多跨长简支梁桥落梁震害的影响问题,得到了几点共性认识:①碰撞一般首先发生在近震源的桥台处,为几跨几乎同时发生的同向追赶碰撞,此类碰撞以行波方式向桥梁远端传递,并因伸缩缝宽度的累加作用而使碰撞逐渐减弱;②桥梁中部各跨因远离桥台,运动受约束较弱,加之受桥梁端部各跨的碰撞推顶作用,墩梁间将会发生更大的相对位移,易在强烈地震中首先发生落梁;③输入加速度峰值正、负不同,邻梁碰撞对全桥墩梁最大相对位移发生与分布的影响有很大不同。基于实际震害和纵桥向非线性地震反应分析,提出了近断层地震动可能是造成滦河桥落梁震害重要外因的新观点。

先张PC梁快速施工引发的超量预应力损失研究

先张预应力混凝土(PC)梁通过长线法张拉、蒸汽养护、早龄期放张实现快速施工,但在此期间超量预应力损失相伴而生,显著影响梁体的抗裂性能。为研究超量预应力损失的额度和效应,以某线路先张PC简支梁桥为背景,对1组(3榀)快速施工的先张梁进行预应力监测,并建立有限元模型分析超量预应力损失下梁体抗裂性能的退化。结果表明:长线法张拉导致摩阻预应力损失沿纵向累积,摩阻预应力损失超量46~115 MPa;相比自然养护,蒸汽养护使钢绞线温差预应力损失平均超量50 MPa;早龄期放张时混凝土弹性模量不足,导致弹性压缩预应力损失超量40 MPa;快速施工过程中,预应力损失累计超量153 MPa,致使梁体的抗裂性能下降11%。建议通过改换滚轮式转向器、调整蒸汽养护制度、延后放张等方法优化施工工艺,从而在实现快速施工的同时,保证结构的安全性、适用性、耐久性。

沪通长江大桥引桥车桥耦合振动研究

沪通长江大桥引桥采用连续布置的48 m简支梁桥,当列车以200~250 km/h通过时,其变形曲线相当于连续多个波长、幅值一定的激励,其激振频率约为1 Hz,与车体自振频相当,容易引起车体共振。为保证48 m简支梁桥的动力性能满足要求,对不同车型以不同速度通过该桥的安全性和舒适性进行研究分析。研究结果表明:就桥梁而言,除SS8牵引双层客车在200 km/h时跨中横向加速度超限值约为7%外,其余工况跨中横向、垂向加速度均低于规范限值,基本满足要求;就车辆而言,各工况下安全性和舒适度均满足要求,因此,48 m简支梁能满足客车120~250 km/h范围内安全舒适运行。此外,车桥系统动力性能满足要求时所采用的轨道不平顺样本特征与我国160 km/h级的轨道不平顺管理值相当,综合考虑分析结果和我国线路运营维护水平,建议采用160 km/h级的轨道不平顺管理值作为该桥的不平顺管理标准。

玉蒙铁路曲江大桥简支钢桁梁架设方案分析

玉溪至蒙自铁路曲江大桥全桥孔跨布置为3×32m简支T梁+3×96m下承式简支钢桁梁+1×32m简支T梁+2×24m简支T梁,主墩最高达92m,由于受桥位地形、主跨梁部结构形式、投资、工期等因素影响,不能采用常规的钢梁架设方案,如拖拉方案、单端大悬臂拼装等方案,必须研究新的架设方案。针对该桥的特点和实际情况,介绍几种主要的架设方案,通过对不同方案的施工过程计算、辅助设施的采用情况、经济性、安全性、优缺点等多方面的比较,优选出适合曲江大桥的架设方案。并结合该桥介绍了多跨简支钢桁梁在高墩情况下的不同施工方法及特点。

包西铁路64m双线简支箱梁设计

包西铁路义南洛河特大桥主桥采用64 m双线简支箱梁,是目前国内铁路架梁中最大跨度节段拼装预应力混凝土双线简支箱梁。以该桥施工图设计为依据,介绍了64 m双线简支箱梁的构造、设计及施工方法。

高速铁路桥梁联调联试进展

介绍我国高速铁路桥梁联调联试特点和进展,包括试验目的、试验内容、试验设备和技术、评价规范等,基于对高速铁路桥梁动力性能测试数据的不断积累,重点分析和总结高速铁路桥梁联调联试中主要参数和变化规律,形成一整套高速铁路桥梁动力性能评价标准,为我国高速铁路40 m大跨度简支箱梁的优化研究提供理论支撑。

大跨径简支钢箱梁弯桥抗倾覆性能研究

以一座60m简支钢箱梁弯桥为例,介绍了钢箱弯梁的设计要点,探讨其倾覆破坏机理,并通过建立有限元模型验算了桥梁抗倾覆性能,分析超载、重车偏心荷载作用、支座间距、压重与否对桥梁抗倾覆性能的影响。研究结果表明,汽车在弯桥偏外侧行驶时增加桥梁倾覆危险的可能;偏心行驶重车距路缘距离和支座间距变小,最小支座反力下降十分明显;支座附近的压重能有效地提高抗倾覆安全性能。

高速铁路大跨度混凝土简支箱梁动力特性分析

研究目的:我国高速铁路桥梁以跨度32 m预应力混凝土简支箱梁桥为主,对于下部基础费用占比大的桥梁区段,采用大跨度简支梁可以显著降低工程费用,高速铁路大跨度简支梁是一个重要的研究方向,其在列车作用下的动力特性是设计需要考虑的关键因素。本文利用移动荷载列计算方法,分析车桥共振条件,提出不同跨度混凝土简支梁的方案设计,分析列车作用下大跨度简支梁的动力特性,为确定高速铁路大跨度简支梁的合理跨度提供支撑。研究结论:(1)共振速度与简支梁自振频率和车长相关;车长d与跨度L的比值是简支梁桥车桥共振的关键影响因素;(2)大跨度简支梁设计中,静活载作用下的梁端转角限值决定了简支梁的最小梁高;(3)当跨度逐渐接近动车组车长的2倍时,简支梁的动力系数和跨中加速度也逐渐增加;有限元分析的车桥共振现象与公式分析的结论基本一致;(4)本研究成果可指导高速铁路大跨度简支梁的工程设计。

宁安铁路安庆长江大桥64m双线简支梁施工技术

客运专线64m双线简支箱梁体积大、梁体高、质量大、施工难度大。为达到梁体在施工过程中不产生裂缝、有效控制梁体施工质量的目的,宁安铁路安庆长江大桥64 m双线简支箱梁采取了控制钢管桩插打、接高质量,单根钢管桩进行加载试验,支架预压,钢绞线预张拉等的施工方法,结合大临设施结构受力情况、支架沉降和预拱值的确定、混凝土应力监测情况进行了较为细致地研究。通过采取以上办法和加强施工工艺控制,确保混凝土尽可能在其初凝时间内浇筑完成,已完成的梁体未出现裂缝,梁体质量得到了有效保证。

高速铁路桥梁简支梁跨度的经济性研究

为了确定高速铁路中不同墩高下更经济的简支梁跨度,建立某高速铁路32 m和40 m跨度简支梁桥在墩高5~50 m时的桥梁单墩计算模型,对不同墩高下的桥梁基础进行设计,统计桥梁上部和下部工程数量,计算桥梁工程投资成本。结合简支梁跨度、孔数和墩台数量3方面因素,建立经济效益公式计算得出40 m跨度简支梁产生经济效益时桥梁下部工程投资不能大于32 m跨度简支梁桥下部工程投资的临界值;分析得出影响经济效益的主要因素为梁体预制架设的费用、桥墩和基础的费用;墩高大于31 m以及小于31 m的部分墩高,40 m跨度简支梁桥产生了经济效益,建议将其纳入高速铁路通用图。该经济效益公式也可用于其他跨度简支梁经济性的对比。

浅谈超长多跨简支梁桥顶升的设计及理论分析

结合临沂市某跨江特大桥整体顶升改造工程实例,介绍了多跨简支箱梁桥整体顶升改造设计及关键技术。详细阐述了顶升相关结构如顶升反力基础、临时支撑体系、顶升系统、托架体系、限位体系以及其他安全措施等相关设计依据及理论分析,为今后类似桥梁的整体顶升改造项目提供有益借鉴。

大跨径简支钢—混凝土组合梁桥设计分析

介绍某跨径61m简支钢-混凝土组合梁桥的设计。为保证结构设计的经济合理、施工过程的安全可靠,在设计过程中进行详细的方案比较和计算分析。由分析可知:对于大跨径组合梁,可以采取在跨中附近设置临时墩的施工方法,使设计更经济,也能保证结构在施工过程中的安全,同时还能保证地面道路的正常通行。通过与槽形截面比较,组合梁的钢梁采用方便施工的箱形截面。收缩徐变使钢-混凝土组合梁发生应力重分布现象,将引起钢梁应力增大;温差荷载在组合梁梁端至跨中的一定范围内产生水平剪力,设计抗剪连接件时不容忽视。

基于BIM技术的下承式大跨度尼尔森体系简支拱桥施工

潍莱高速铁路144 m下承式大跨度尼尔森体系简支拱桥,具有工况复杂、结构内部易出现碰撞、桥梁主要受力构件均为异型构件、工程量统计难度大等特点。本文将BIM技术运用于下承式大跨度尼尔森体系简支拱桥施工中,在深入研究大跨度简支拱桥设计与施工技术的基础上,提出了大跨度简支拱桥施工技术的重难点、简支拱桥的BIM核心构件模型、BIM技术应用于简支拱桥建模流程的关键控制点以及BIM技术解决拱桥施工难点的方法等,有效提高了工程效率,降低工程成本。

大跨径简支钢-混组合梁结构设计研究

为解决国道207跨河桥梁跨越虎度河、松东河、苏支河3条河流时,河堤上不容许搭设支架施工困难的问题,文中以56 m简支钢-混组合梁为研究对象,采用midas Civi软件建立有限元分析模型,对施工及成桥阶段受力、施工工期、结构经济性及对环境的影响等方面进行分析。结果表明,采用顶推法施工简支钢-混组合梁方案,各施工及成桥阶段结构受力均能满足规范相关要求,能较好地解决河堤禁止搭设支架,施工困难的问题,满足堤防要求,对周边环境影响小,同时工程造价较原设计有所降低,且施工工期与原方案基本相当。

3×96m下承式简支钢桁梁架设方案分析

曲江大桥墩高,桥址沟窄谷深,施工场地狭小。针对该桥的特点和实际情况,介绍几种主要的钢桁梁架设方案,结合经济性、安全性、优缺点等多方面的要求,通过对不同方案的比选和对选定方案施工过程及采用的辅助设施受力计算,介绍了多跨简支钢桁粱在高墩情况下的不同施工方法及特点,综合分析了曲江大桥的架设方案。