高寒地区隧道设计的常用方法和处理措施

在高寒地区隧道的施工中,冻害是隧道常见的病害之一,并成为隧道工程设计人员最为关注的问题,并且隧道冻害处理的好坏,对于整个隧道工程的质量起到至关重要的影响。所以,本文将以高寒地区隧道冻害防治及保温设计为主要研究方向,论述该状况下的常用方法和处理措施,以期提高我国高寒地区隧道设计的水平。

兰新二线风区槽形梁设计分析

结合兰新二线风区16 m槽形梁的设计,进行三维有限元结构分析。受高速铁路建筑界限的限制,本结构受压区宽度较小且两侧腹板应力分布不均匀,施工吊装时腹板上缘容易受拉破坏,运营阶段容易受压破坏;受线间距限制,活载偏向内侧,对宽度较小的内侧腹板更加不利。采用实体单元建立模型,通过桁架单元模拟预应力效应,分析ZK标准活载下槽形梁的空间特性,研究结论为:全桥纵向为全预应力结构,不适用杆系结构进行分析,道床板横向存在拉应力,最大值在支点下缘,应采取增加端横梁或配置受力筋措施,槽形梁竖向刚度满足设计规范要求,腹板限制了道床板的横向弯曲,减小了中线处的横向弯矩。

兰州市小西湖黄河大桥设计参数分析与优化

通过兰州市小西湖黄河大桥的设计,论述了部分斜拉桥孔跨的布置和梁高的选取;指出了塔高的决定除在技术经济上把握以外,还应考虑景观的需要,并通过受力计算确定了斜拉索的根数、索间距及无索区的长度;建立了以主梁弯曲应变能为目标函数,对斜拉索的初张力进行了优化分析,使结构受力行为达到最优.从而阐明了部分斜拉桥设计参数的选取过程.

哈大客运专线运粮河特大桥连续梁转体施工设计

哈大客运专线运粮河特大桥主桥为跨度(60+100+60)m预应力混凝土连续箱梁,为跨越既有哈大铁路而设,与既有哈大铁路夹角为24°,墩高7.5 m,桥下净空受限,如果采用传统的悬臂挂篮现浇施工,则施工周期长,对既有铁路正常运营产生干扰,而且施工过程中稍有不慎就会威胁到桥下正在高速运行的列车。而采用连续梁转体施工能有效规避施工过程中与既有铁路干扰,维护既有线路的运营安全,减少既有线加固防护数量。以运粮河特大桥主跨转体为工程背景,对客运专线连续梁跨既有铁路时平行转体的系统组成及其相关构件的设计进行研究。

槽形梁三维实体有限元分析

结合上海市轨道交通6号线槽形梁施工图设计,运用通用有限元软件ANSYS对槽形梁进行三维实体分析,着重介绍在各种荷载工况下结构纵向、横向、竖向的应力和变形,将相同位置的分析结果与平面分析进行对比,以验证分析结果的正确性,以及分析结果在设计中的成功应用。

铁路新型钢混组合独塔部分斜拉桥设计研究

以在建的银川机场黄河特大桥主桥为工程依托,结合国内外钢混组合结构的研究现状,推出一种新型大跨钢-混凝土组合独塔部分斜拉桥结构。根据钢-混凝土组合独塔部分斜拉桥的特点,采用空间杆系与实体有限元分析方法,对结构的构造细节及受力特征进行分析,以确定本结构应用于高速铁路的可行性。采用有限元仿真分析与概念设计相结合,对钢-混凝土组合独塔部分斜拉桥的结构体系、承载形式、钢混结合形式、截面构造、拉索锚固等一系列技术重难点进行研究。研究结果表明:新型钢混组合独塔部分斜拉桥,可应用于高速铁路;结构受力合理,可充分发挥材料特性以减小结构自重;结构整体刚度好,可满足高速铁路行车要求;施工安全可控,可降低施工干扰;结构造型优美,经济性能佳;桥型新颖,技术先进创新性突出。

高速铁路桥梁钻孔桩基础设计

钻孔桩基础在高速铁路桥梁设计中得以广泛运用。桩基础类型的选择及设计多受地质、墩台类型等影响,制约因素多,尤其是应用于高速铁路设计时,其承载性能直接关系到高速铁路的舒适度以及运营安全。根据在实际工作中的设计经验,从宝鸡至兰州高速铁路客运专线桩基础设计要求入手,在桩基础类型选择、桩长拟定、单桩承载力确定这几个方面阐述了高速铁路桩基础设计要点,对其他高速铁路桩基础设计具有一定的参考借鉴和指导意义。

高速铁路大跨度空腹式连续刚构设计

银西高铁漠谷河2号特大桥桥高114 m,为适应桥高并结合地形起伏要求,主桥采用(120+210+120)m预应力混凝土空腹式连续刚构桥,主梁为拱形V撑与箱梁截面的新型组合结构形式,该结构为铁路预应力混凝土桥梁跨度之最。采用Midas软件对主桥进行结构计算,模拟悬臂浇筑法施工,辅助以临时扣锁和支架,使V撑上下弦可以同时施工。计算结果表明,该结构增加了结构的跨越能力,减少了跨中收缩徐变上拱值,在施工及运营阶段的刚度、强度均满足规范要求,具有良好的动力特性。该结构采用柱板式空心墩与主梁固结,线性优美,工程经济,结果可为铁路大跨高墩桥梁设计和施工提供参考。

大西客运专线晋陕黄河特大桥主桥结构设计分析

结合大西客运专线晋陕黄河特大桥的设计,分析单T刚构加劲钢桁组合结构在本桥的适宜性,并对主桥的关键部位进行详细分析,介绍本桥的设计特点。

关角隧道皮带机出砟系统设计

关角隧道属高原隧道,高寒缺氧,环境恶劣,传统出砟运输困难,皮带机出砟具有良好的进度、环保、安全效益,结合关角隧道9号斜井皮带机出砟的设计,系统介绍皮带机出砟在山岭隧道中的应用。

南疆铁路大风区桥梁挡风结构研究与设计

简要介绍南疆铁路吐鲁番—库尔勒段增建二线大风区桥梁挡风结构研究与设计的总体情况。首先实测收集风区典型桥位处大风资料,分析确定模拟计算、实验分析所需要的风场特性;收集国内外桥梁挡风结构不同形式的工程实例,拟定不同高度与不同透风率的挡风结构设计方案。其次采用CFD数值模拟计算的方法,对挡风结构的各项参数进行对比分析研究,根据分析结果确定较为合理的挡风结构参数,再通过风洞试验进行验证。最后根据CFD数值模拟计算及风洞试验结论,完成桥梁挡风结构的计算与设计,并对目前南疆线采用的通桥(2005)2101简支T梁设置挡风结构后的强度、刚度进行计算分析,分析评判其适用性及安全性,根据设置挡风结构的构造及满足受力需要,局部修改加强通桥(2005)2101简支T梁设计图。

BIM技术在铁路设计中的推广应用

BIM技术逐渐从概念普及进入应用普及阶段,目前国内应用较多的为建筑、水电等领域,在交通领域则属于初步应用阶段。中铁第一勘察设计院集团有限公司自2011年开始基于模拟仿真、真实感三维设计平台的研究,2013年初开始逐渐加大BIM技术的研发应用工作,在多专业、多项目进行了研究探索。

岩溶地区桥梁基础设计与施工措施

通过桥梁工程设计与施工实例,对岩溶地区的桥梁基础设计及处理措施作较为详细的介绍,包括溶沟、溶槽、溶芽及小型溶洞的处理措施,复杂溶洞采用钻孔桩时基础的加固措施等。

浅析下伏煤矿采空区隧道的设计

结合官牌隧道采空区工程地质概况,通过分析煤矿采空区特征,提出了隧道处理措施,总结了采空区隧道设计的部分原则,为今后采空区隧道设计提供参考。

客运专线四线简支梁设计分析

整孔简支箱梁因其具有受力简单,整体刚度大,外形美观,施工工艺简单,后期养护工作小,在我国高速铁路建设中得到广泛采用。铁路工程建设通用参考图中,有砟轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁分为单箱双室、组合箱梁、单箱单室3种截面形式。对于多线桥,尤其是四线桥,在线间距能拉开的情况下,优先采用单线+双线+单线或者双线+双线的分离式组合截面,但对于线间距无法拉开时,国内对这种整体式箱形截面研究较少,以某线为研究背景,四线梁型采用单箱五室截面,桥墩采用三柱式花瓶墩,对四线简支梁进行优化设计,使其能更广泛地应用于四线铁路桥设计中,为四线梁的标准化设计提供参考。

宝兰客专渭河隧道1号竖井设计

宝兰客专渭河隧道全长10.016 km,设置3竖井2斜井辅助施工,1号竖井深54.4 m,开挖断面230 m2,属于深大竖井,地层上软下硬,选择安全合理的结构型式及施工方法意义重大。结合实际地质情况及受力分析,采用钻孔咬合桩加喷锚支护的联合支护型式,逆作法施工,并设置内衬墙,保证了竖井施工安全;竖井回填加设钢筋混凝土隔板,确保正洞隧道结构受力安全。

哈大客运专线新开河138m下承式钢箱叠拱桥桥面比选与设计

哈大客运专线新开河138 m下承式钢箱叠拱桥桥面为钢—混组合桥面,其充分利用了钢材和混凝土各自材料的性能,具有承载力高、刚度大、构件截面尺寸小等优点,技术经济效益和社会效益显著,非常适合高速铁路建设实情,是具有广阔应用前景的新型结构形式。通过对3种混凝土道砟板桥面、混凝土整体桥面和钢正交异性板桥面在构造形式、受力特点和适用性方面的比选分析,本桥采用混凝土道砟槽板桥面结构,并对桥面结构的计算理论、计算模型和加载布置进行介绍,桥面板的应力和裂缝宽度计算结果均在允许范围。

谈当前铁路隧道设计的倾向

我国铁路隧道设计和施工技术水平日新月异、不断提高,但如何更好地适应铁路高标准、高速度的发展需要,如何掌握质量安全和节约投资的度,值得有关技术管理部门和广大工程技术人员研究和总结。对单、双线隧道的支护参数,建筑材料等方面进行对比,铁路隧道设计的总体趋势是结构安全、施工安全、耐久性不断提高。

大西客运专线顶推连续钢箱梁研究设计

大西客运专线联络左线(64+68+64)m连续钢箱梁从梁高及室宽上来讲均超越了既有组合结构的钢箱梁,处于国内领先位置,施工顶推跨度也居大跨度之列,结合本桥的结构设计计算方法及构造研究,简要介绍钢箱梁尺寸设计中的主要影响因素,得出此类桥梁的尺寸优化及计算原则,直接应用到工程实践中,为今后同类桥梁设计提供理论依据。

V形支撑连续梁局部实体单元模型空间有限元分析

应用Midas Civil程序中的实体单元,对包西铁路上跨西禹高速公路特大桥V形支撑连续梁局部结构模型进行应力分析,绘出各部位的等应力迹线,揭示常规内力分析中不能发现的一些问题,为合理确定V形支撑连续梁的局部构造及结构设计提供依据。