铁道标准设计

Railway Standard Design

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郑济高铁桥梁建造技术

  • 郑济高铁黄河特大桥总体设计

    金令;徐升桥;徐旭东;任为东;殷晓波;彭岚平;雷昕弋;

    郑济高铁黄河特大桥全长34 322 m,位于京港澳高速公路刘江黄河大桥下游约3.5 km,是郑州至济南高铁的控制性工程,为充分利用日益稀少的桥位资源、节约工程总投资,采取郑济高铁与郑新市域铁路、快速路共建方式。公铁共建段长度12 180 m,四线铁路六车道公路规模,采用双层桥面布置,四线铁路布置在下层、六车道公路布置于上层。主桥长2 016 m,由1联(112+6×168+112) m和7孔112 m钢桁梁桥组成,南北大堤分别采用1孔120 m和1联(73+139+73) m钢桁梁桥跨越,滩地主要由40 m跨度箱梁和主跨64 m连续梁组成。设计过程中,对困扰中国铁路多年的无砟轨道钢桥技术进行了探索,主桥连续铺设无砟轨道2 016 m,是我国首次在跨越大江大河钢结构桥梁上铺设无砟轨道,同时工程首次应用了40 m预制架设简支箱梁技术,推动了我国大跨度预制架设简支箱梁的发展,这些技术创新为我国高铁的发展做出了有益的探索和尝试。

    2021年11期 v.65;No.720 1-5+16页 [查看摘要][在线阅读][下载 3121K]
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  • 长联大跨连续钢桁梁悬臂拼装全过程仿真研究

    赵汗青;任为东;高静青;金令;王海彬;

    针对郑济铁路郑州黄河特大桥主桥(112+6×168+112) m连续钢桁梁,介绍悬臂拼装法的施工步骤。为了确保长联大跨连续钢桁梁在施工过程中的安全性,在Midas Civil软件中建立相应的有限元模型,模拟钢桁梁悬臂架设施工过程,进行长联大跨连续钢桁梁悬臂拼装全过程仿真研究。最后对重点施工阶段进行划分,找出最不利情况,并通过分析最不利情况下钢桁梁的受力情况以及进行横向抗倾覆验算,验证施工过程是否安全。结果表明,在钢桁梁悬臂架设过程中构件应力的最大值小于规范设计值,横向抗倾覆验算满足规范要求。

    2021年11期 v.65;No.720 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 5877K]
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  • 大跨度公铁两用桥梁公路桥面系设计研究

    简方梁;杨永明;焦亚萌;李昊;

    依托郑济铁路(112+6×168+112)m大跨公铁两用钢桁梁桥项目,对大跨度公铁两用桥梁公路桥面系设计进行研究,首先通过综合比选进行公路桥面系的总体选型,然后详细探讨公路桥面系的总体布置,纵向整体计算等。研究结果表明:采用预应力混凝土桥面系,可以增加桥梁的整体刚度,改善结构变形,工程经济性更好;在公路桥面板总体布置中,应合理确定板件分类及布置,便于预制板的加工及安装;桥面板的纵向整体计算中,可通过板单元模型合理确定各片主桁之间力的分配,然后通过梁单元模型进行公路桥面板的验算,在长期效应组合下,公路混凝土桥面板上下缘应力均为压应力,最小压应力1.92 MPa,在短期效应组合下,边桁对应混凝土板下缘有0.17 MPa的拉应力,满足A类构件要求。通过合理选择预应力度,保证设计的合理性;通过在横向湿接缝中设置张拉锚槽,避免锚固齿块封锚混凝土脱落造成的铁路运营安全风险。

    2021年11期 v.65;No.720 11-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2256K]
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  • 公铁合建钢桁结合梁混凝土桥面板横向分析研究

    焦亚萌;简方梁;张世基;彭澍;

    依托郑济高铁黄河特大桥公铁合建段钢桁结合梁工程,在对其公路混凝土桥面板横向分析中进行了一系列研究:带肋板与无肋板两种结构的受力对比、先张与后张两种预应力筋体系组合配置、预制板+湿接缝结构计算分析处理等。通过研究可知:带肋板通过加肋的设置,相较无肋板,以增加较小的混凝土用量取得更大的跨越能力;采用先张束+后张束相结合的预应力体系,可充分利用各自优点,适合钢桁结合梁公路桥面板施工与受力要求;预制板+湿接缝结构的分析处理,由于其截面形式与承受荷载的不同,可通过采用两个模型,按照其施工成形时间与对应荷载情况,实现对预制板和湿接缝两部分进行详细分析计算。

    2021年11期 v.65;No.720 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 4018K]
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  • 郑济高铁黄河特大桥梁端横向相对位移控制研究

    冯祁;金令;高静青;刘成;

    郑济高铁黄河特大桥为新建郑州至济南高速铁路、河南省规划的郑新市域铁路及郑新快速路跨越黄河的共用桥梁。该桥公铁共建段钢桁梁与混凝土梁间由于支座布置及梁体材质的不同,导致过渡缝横向相对位移无法满足无砟轨道规范要求。以郑济高铁黄河特大桥为研究背景,并以有效控制钢桁梁与混凝土梁过渡缝横向相对位移为研究目的,通过对郑济高铁黄河特大桥的梁端横向相对位移影响进行分析及研究,提出3种横向相对位移控制方案。经对3种方案的分析比选,选取位移协调装置作为控制措施,有效地将过渡缝横向相对位移降至0.935 mm,满足了规范对线路横向相对位移的要求。

    2021年11期 v.65;No.720 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 2360K]
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桥梁科学研究

  • 大跨度无砟轨道简支钢桁梁桥温度效应研究

    李辉;金令;

    官厅水库特大桥是京张高铁的重难点控制性工程之一,主桥采用多孔曲弦钢桁梁桥式跨越官厅水库,长度880 m,是目前国内最大规模高速铁路无砟轨道钢桥。以京张高铁官厅水库特大桥主桥为依托,开展无砟轨道钢桁梁桥温度效应研究,对现行规范中温度荷载取值存在的问题进行分析,提出桥面形式为正交异性钢桥面板+混凝土桥面板的无砟轨道钢桁梁桥温度荷载计算模式建议,并根据大跨度钢梁对环境温度变化较为敏感的特点,建议此类桥梁应选择在温度较为稳定的夜间进行铺轨、精调及验收,同时应将最不利温度场作用下钢梁计算变形值与轨道不平顺叠加后进行车桥动力分析,其研究成果将为规范修编和今后的无砟轨道钢桁梁桥设计提供借鉴和参考。

    2021年11期 v.65;No.720 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K]
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  • 大跨度公铁平层合建斜拉桥主梁有效宽度研究

    李秀华;任万敏;曹海静;

    大跨度公铁平层合建桥主梁常采用钢箱梁,由于公铁同层活载大、箱体宽,在轴向力和弯矩共同作用下,箱梁顶底板应力横向分布很不均匀。为研究宽箱梁斜拉桥主梁传力机理及受力行为,以川南城际铁路宜宾临港长江大桥为例,建立全桥三维空间有限元模型,分析主梁在恒载、活载作用下的空间应力分布,据此总结在拉索轴力作用下和成桥状态下的主梁有效宽度分布规律。结果表明:(1)多组斜拉索轴力作用下,应力扩散不断积累,箱梁正应力分布逐渐均匀,桥塔位置处有效宽度最大;(2)在轴力弯矩联合作用下,辅助墩顶处箱梁顶板有效宽度最小,索塔位置、主跨跨中有效宽度相对桥跨其他位置也明显降低。研究结果可为同类桥梁设计提供参考,建议设计时应对关键部位进行精细化分析,以明确桥梁真实受力情况。

    2021年11期 v.65;No.720 31-35+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2430K]
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  • 福厦高铁泉州湾特大桥整体式刚构桥稳定性研究

    邓世海;

    为探究高速铁路无支座整体式刚构桥的空间稳定性,以福厦高铁泉州湾跨海大桥引桥3×70 m无支座整体式刚构桥为背景,通过建立各典型阶段的有限元模型,对成桥阶段与施工阶段的桥梁稳定性开展研究。结果表明:(1)综合分析裸墩、零号块施工状态,最大悬臂施工状态以及成桥状态在相应荷载工况下的稳定性,裸墩施工状态为最有利的稳定状态,最大悬臂状态为最不利状态;(2)各典型状态下,边墩的稳定安全系数均小于中墩,中墩的稳定性较好;(3)对最大悬臂施工状态和成桥阶段进行线性与非线性承载能力对比,考虑非线性后,墩顶临界荷载均有所减小,考虑双重非线性时最小;(4)随着桥墩高度的增大,成桥阶段墩顶临界荷载呈减小趋势,稳定性逐渐降低。

    2021年11期 v.65;No.720 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2131K]
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  • 大跨度铁路悬索桥模态参数研究

    郭辉;胡所亭;董振升;韦庆冬;金花;苏朋飞;

    以连镇铁路五峰山长江大桥等国内外典型铁路悬索桥为工程背景,开展桥梁模态参数(自振频率、振型、阻尼比)特征研究。结果表明,通过环境激励法、强迫振动法得到的铁路悬索桥自振频率和振型,与理论计算值均吻合较好;针对双塔钢桁梁铁路悬索桥,正对称横弯、竖弯基频经验公式可表达为主跨跨径的幂函数形式,扭转基频与主跨跨径为线性相关,反对称竖弯基频与公路悬索桥经验公式结果存在较大差别,且离散性较大。五峰山长江大桥采用强迫振动法得到的阻尼比大于环境激励法结果;大桥横弯与竖弯基频阻尼比大于扭转基频阻尼比,这与日本南备赞濑户大桥、大鸣门桥实测结果类似,但在阻尼比具体量值上又存在一定差别;五峰山长江大桥实测振型阻尼比表现为随自振频率增大而减小的趋势。建议在现有移动式线路动态加载车基础上,研发适应性更强的大跨度铁路桥梁模态参数测试激振设备。

    2021年11期 v.65;No.720 42-48+53页 [查看摘要][在线阅读][下载 3016K]
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  • 高速铁路大跨度混合梁斜拉桥-无砟轨道隔离层减振效果试验研究

    罗天靖;郑纬奇;盛兴旺;李辉;

    为提高无砟轨道在大跨度桥梁应用的适用性,在无砟轨道层间引入橡胶隔离层以代替传统土工布隔离层。橡胶隔离层的引入改变了桥上无砟轨道的振动特征,并兼具一定的减隔振作用。结合昌赣高铁赣州赣江特大桥混合梁斜拉桥铺设无砟轨道的需要,对桥上CRTSⅠ型双块式无砟轨道不同隔离层的减振效果开展试验研究,对非减振型与减振型轨道板进行多工况激振,根据动力响应时-频结果,得到了不同隔离层下的无砟轨道纵向、竖向传递规律。研究表明:(1)钢轨的激振频率集中在2~3 kHz,振动在传递中会向高频段漂移,非减振板的漂移现象更明显,减振板在该频段衰减明显,最大相差28 dB;(2)振动沿钢轨传递过程中,非减振板的衰减规律与距离呈正相关,减振板在很近距离内衰减至最低量级;(3)竖向传递规律中,两种轨道板的激振频段均变为宽幅0~3 kHz激振,幅值接近,在2 kHz处出现峰值,传递到钢箱后振动均被放大;(4)竖向传递规律中,两种板型在桥面板处差异明显,非减振板集中在0~500 Hz、2 kHz处,减振板集中在0~500 Hz处;减振板在0~3 kHz频段处的级差平均比非减振板高20 dB,衰减效果明显。

    2021年11期 v.65;No.720 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1879K]
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  • 关于高速铁路简支箱梁预制遮板的研究

    姜海君;金武;苏国明;郭波;徐勇;

    鉴于目前高速铁路桥梁预制遮板施工存在施工工序复杂、现场施工质量难以控制、施工周期长、高空作业施工风险高等问题。以"时速350 km无砟轨道双线预制简支箱梁"为基础对高速铁路桥梁遮板构造及施工方案进行详细研究;主要从桥面宽度、遮板构造和遮板施工方案3个方面进行详细研究,发现仅人行道栏杆(或声屏障立柱)内侧距线路中心线距离具有一定的优化空间;将通用图遮板和竖墙A合并形成满足人行道栏杆(或声屏障立柱)安装的新竖墙A,并将新竖墙A与梁体一同在梁场预制,可实现优化遮板施工工序、提高遮板施工质量、缩短遮板施工周期和降低遮板施工风险的目的,且每孔梁可节约投资约1万元,具有较好的经济效益;该方案在经济性、可靠性、高效性、操作性、安全性等方面均有较强优势。

    2021年11期 v.65;No.720 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 5736K]
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桥梁方案研究

  • 中老铁路元江大桥桥式方案研究

    刘伟;戴晓春;黄毅;

    元江大桥为中老铁路玉溪至磨憨段的重点控制性工程。大桥桥址位于深沟峡谷、高烈度地震区及断裂发育带,需要综合地形地质情况、工程造价、景观、施工及养护条件等各种因素,选择元江大桥的合理桥式方案。对上承式钢桁拱桥、钢管混凝土拱桥、钢筋混凝土拱桥、斜拉桥和连续钢桁梁5种桥式方案,从结构刚度指标、抗震性能、工程造价、施工难易进行比较研究,并结合山区铁路运营维护的特点和桥位景观造型适应性进行综合比较。研究结论:(1)元江大桥的主跨249 m上承式连续钢桁梁桥施工难度低,养护维修量少,工程造价低,是最优工程方案;(2)上承式连续钢桁梁抗震性能好,造型景观优美,适用于深沟峡谷地形,与当地"高桥公园"的人文历史高度契合;(3)本研究结论对于深沟峡谷区、高烈度地震区大跨度铁路桥梁的桥式方案优选有较好的借鉴意义。

    2021年11期 v.65;No.720 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1959K]
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  • 铁路桥梁管桩基础刚度及合理布桩形式研究

    张池权;武兵;宋子威;

    管桩作为一种装配化和绿色化的建筑产品在铁路桥梁应用日益增多,为了研究铁路大中桥管桩基础下部结构刚度的影响因素及总结管桩基础的合理布置形式,采用有限元软件及理论分析的研究方法,对管桩基础的桩数、桩径、桩距和斜率等因素对管桩基础刚度的影响规律进行参数化分析;以刚度、承载力和圬工量为控制指标分析管桩基础合理的布桩形式。研究结果表明:拉大桩距、加大桩径、设置斜桩和管桩填芯等方法均可以增加管桩基础刚度;其中,采用加大桩距和布置斜桩的方法对刚度提升效果显著且经济性好,斜率宜控制在1/10~1/8;同时给出了矮墩和高墩的不同桩数管桩的布置规律,墩高较低时优先选用8根?1 m行列式桩基布置,当墩高较高时,为了满足线刚度要求一般采用斜桩,推荐顺桥向布置的最外两列桩采用斜桩,中间桩采用直桩。

    2021年11期 v.65;No.720 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1258K]
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  • 隆叙铁路沱江特大桥主桥方案比选研究

    刘永锋;高策;时代;崔琛;

    隆叙铁路设计标准为客货共线单线铁路,沱江特大桥是本项目控制工程。主桥一次建成双线,引桥预留双线条件。桥梁受珍稀特有鱼类保护区环保要求、通航及行洪等因素控制。从通道选择、环保要求、站位条件、工程条件等各方面对桥位进行分析对比,得出并行高速公路方案最优的结论;从技术特点及施工难度、工程规模及经济性、工期、可维护性、环保、景观等各方面对桥式进行计算及分析对比,结果表明(146+292+146) m单索面矮塔斜拉桥最优。推荐方案采用的W形截面混凝土梁,具有传力构造简单合理、施工相对方便、经济性佳等优点,本桥建成后将成为国内首座采用W形梁部截面的铁路斜拉桥,也将是国内最大跨度的铁路单索面斜拉桥。

    2021年11期 v.65;No.720 70-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2282K]
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  • 高速铁路56~80m跨连续钢-混结合梁方案设计

    曾甲华;

    我国已建成的铁路连续钢-混结合梁桥均在32~50 m跨度范围,国内外时速350 km的梁式钢-混结合梁最大跨度为50 m。为支撑钢-混结合梁在更大跨度铁路连续梁上的应用,开展主跨56、64、80 m的高速铁路连续钢-混结合梁方案设计研究。介绍桥跨布置、截面形式、支点负弯矩区受力性能提高措施、指导性施工方案等总体设计;开展了3种跨度不同截面形式的梁部结构设计,分析各个方案的应力、竖向刚度及车桥动力响应等技术指标;最后从梁高、用钢量和运输条件等方面对各个方案作了综合分析,并给出截面形式选择的建议。形成的系列设计方案和研究成果验证了钢-混结合梁应用于跨度56~80 m高速铁路连续梁的可行性和适用性,可为高速铁路连续钢-混结合梁的设计提供参考。

    2021年11期 v.65;No.720 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K]
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  • 高速铁路无砟轨道大跨度混合梁斜拉桥方案研究

    杨海洋;李辉;严章荣;焦亚萌;简方梁;李金凯;杨喜文;

    望虞河大桥是通苏嘉甬高速铁路的关键控制工程之一,主桥为(60+105+340+105+60) m斜拉桥,采用无砟轨道,半漂浮体系。现有300 m级无砟轨道高速铁路斜拉桥主要有钢箱结合梁、钢箱混合结合梁、钢箱桁梁三种方案,望虞河大桥主梁拟采用钢箱混合结合梁方案,首先论述其总体设计方案,研究得到其合理拉索间距及钢混结合段位置,并提出一种波形钢腹板混合梁方案,进行了刚度、应力、动力特性及主要工程量四个方面的对比分析。研究结果表明,本桥拉索间距采用中跨12 m,边跨10.5 m较为经济,钢混结合段设置在中跨距桥塔第1根拉索和第2根拉索之间较优;波形钢腹板方案具有经济性好及整体刚度大的优点,但由于尚未在铁路斜拉桥中得到应用,还需进一步深入研究。

    2021年11期 v.65;No.720 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1668K]
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  • 高速铁路高墩桥梁桥式方案比较研究

    郑伟;尹国伟;

    艰险山区高速铁路建设中常出现高墩桥梁,其工期长,设计施工难度大,是铁路建设工程中的重难点。依托襄阳至常德高速铁路项目,对60~90 m墩高下不同跨度的简支梁及大跨度的连续梁、连续刚构3种梁型进行研究,拟定下部结构尺寸并进行全桥经济指标比较。研究发现相同墩高下采用连续刚构桥梁的工程投资更省,且当墩高大于60 m时,采用更大跨度梁型,相应降低墩高,减少桥墩个数的方案更经济合理。

    2021年11期 v.65;No.720 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1307K]
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  • 新建高速铁路下穿既有公路桥梁防护方案研究

    杨申;尹春燕;郑辉;宋元印;

    近年来,公路与铁路市场建设规模不断扩增,二者立交跨越情况越发常见,与之配套的安全防护措施的研究也逐渐为人们所重视。依托于某山区高速铁路项目,由其与既有公路交叉的典型工点出发,简要介绍目前国内该类型立体交叉的基本原则和形式。然后详细阐述高铁下穿既有公路桥梁的防护方案,并综合讨论不同防护方案的优缺点,得到一般的适用性结论:当公路建设单位条件和预算宽松的情况下,优先考虑"换梁"方案,其次选择"既有公路桥改造"方案;当公路建设单位关于对既有公路桥梁的影响容许度较低时,可选择"新建刚架桥"方案;当下穿高铁墩高较低或路基段时,也可以考虑"高铁上方搭设倒U形防护棚"方案。最后结合该工点的工程条件,给出了推荐方案并论证。

    2021年11期 v.65;No.720 93-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1722K]
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桥梁结构设计

  • 浩吉铁路常用跨度简支梁设计及优化

    朱超;刘玉亮;徐立松;梁磊;汪鹏翔;

    浩吉铁路是一条新建双线电气化重载铁路,线路全长1 814.33 km,其中常用跨度简支梁1.79万单线孔,数量巨大,因此简支梁的结构设计对全线的工期和造价均有较明显的影响。介绍浩吉铁路后张法简支T梁的设计和一些优化措施,结构设计满足重载铁路要求,人行道首次采用了工字形钢横梁和混凝土U形槽及RPC盖板组成的组合结构,对电缆的铺设和检修及声屏障的设置均提供了便利条件,加宽人行道宽度,取消了避车台,梁端防排水采用挡水台及钢盖板方式。优化措施降低了施工难度和工程造价,对重载铁路和客货共线铁路简支梁的设计具有一定的参考意义。

    2021年11期 v.65;No.720 100-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K]
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  • 大跨双层公铁两用钢箱拱桥设计关键技术

    王志;梅新咏;苏杨;

    成贵高铁宜宾金沙江公铁两用桥主桥为主跨336 m双层桥面钢箱系杆拱桥,是世界上首座高铁在上层、公路在下层的分离式桥面公铁两用钢箱拱桥,两层桥面高差32 m。在钢箱拱上采用将公路柔性吊索内穿于铁路刚性吊杆并独立锚固于拱肋的技术,解决了双层桥面吊杆布置和锚固难的问题;采用水平钢箱连杆连接拱肋与铁路桥面的技术,解决了铁路桥面短刚性吊杆疲劳问题;拱墩固结段的钢-混接头采用直接承压式,用高强锚栓提供预压力的方式解决了钢-混接头受力复杂的难题;采用正交异性钢桥面板、底层超高性能混凝土和面层改性沥青的组合桥面铺装体系,有效降低了钢桥面的应力和疲劳开裂风险,延长使用寿命;采用八边形截面的刚性吊杆有效改善了吊杆的涡振性能,并对大桥抗风性能进行了风洞模型试验。风-车-桥耦合动力分析结果表明桥梁的动力性能和列车过桥时的安全性与舒适性均满足规范要求。

    2021年11期 v.65;No.720 113-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 2689K]
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  • 梅龙铁路桥梁勘察设计综述及创新技术

    谢秉敏;王德华;张崇斌;

    粤东北低山丘岭区域,沿线水系发育,地形、地质条件复杂,对铁路建设带来较高风险和挑战。以梅龙铁路施工图勘察设计为基础,详细介绍以桥梁形式穿越岩溶、采空区、深厚弃砟场等复杂地质段落的设计原则及处理措施,避免施工风险及后期运营风险;总结本线桥梁工程下部结构设计情况及技术指标、连续梁固定墩墩顶最小纵向水平刚度参考值,介绍东江特大桥(95+160+95) m连续刚构的设计情况,可为后续铁路项目建设提供参考经验。

    2021年11期 v.65;No.720 118-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 3356K]
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  • 泰国曼谷至呵叻高速铁路装配式标准跨梁体设计与施工

    商耀兆;

    泰国曼谷至呵叻高速铁路是"一带一路"重点项目,工程建设采用中国标准,为了使工程方案与当地工程建设条件相适应,结合泰国的工程建设环境及施工工艺现状,经过技术、经济等综合比选分析,该项目标准跨梁体采用节段拼装法装配式施工。标准跨度装配式梁体设计时,除了满足常规的构造要求,重点注意剪力键的合理设置、接缝密封措施、强度及刚度的折减、耐久性措施等。节段拼装简支梁抗弯强度折减系数采用0.95,抗剪强度折减系数采用0.90,抗弯刚度折减系数采用0.9。泰国高铁工程装配式梁体节段采用短线法施工,考虑平面曲线、竖曲线的影响,严格控制梁体线形。桥位处拼装时,采用规范的施工工艺流程及合理的工序,严格控制施工质量。对泰国曼谷至呵叻高速铁路的标准跨度装配式梁体设计、施工情况进行详细介绍和研究总结,为今后境外项目以及采用装配式标准跨梁体的项目提供参考。

    2021年11期 v.65;No.720 124-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1755K]
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  • 铺设无砟轨道的平面折线钢桁结合梁设计及施工关键技术研究

    郑亚鹏;万田保;杨光武;邹敏勇;

    福州道庆洲大桥第5联钢桁梁采用2×84 m平面折线连续钢桁结合梁,主桁采用三角桁,桁宽15 m,桁高9.5 m,标准节间长度12 m,上层采用组合梁结构,通行6车道公路,下层采用整体钢桥面结构,通行双线地铁,轨道采用"钢桥面+减振垫浮置板无砟轨道"结构。本桥位于平曲线上,采用以折代曲的方案进行设计,平面折角为177.617°。设计过程中,对折线钢桁梁的悬臂施工、顶落梁等过程开展研究,阐明折线钢桁梁在悬臂拼装、顶落梁等工况上、下弦杆会发生横向错动和扭转;提出顶落梁过程中内、外侧弦杆不同步起顶,以减小错动变形和减小主桁面外弯矩的方法;折点处钢桁梁结构复杂,采用BIM正向设计方法。

    2021年11期 v.65;No.720 130-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1668K]
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  • 杭衢铁路(117+240+117)m三线部分斜拉桥主桥设计

    吴鹏;

    杭衢铁路常山江特大桥主桥为(117+240+117) m预应力混凝土部分斜拉桥,该桥为三线铁路桥,桥面宽21.3 m。采用塔梁固结、塔墩分离体系。主梁采用变高度单箱双室预应力混凝土箱梁;桥塔采用双柱式钢筋混凝土结构,高跨比1/4.62;斜拉索为强度1 860 MPa的钢绞线拉索,每塔柱设8根索,双索面扇形布置,斜拉索锚固于主梁上,采用新型双侧抗滑鞍座式拉索锚固体系。通过空间有限元软件,对主桥的静动力性能、抗震性能及局部构造等进行计算分析,并采用车-桥耦合振动分析验证主桥的行车舒适性。结果表明,结构各项性能指标满足设计要求。同时得出以下结论:(1)索鞍局部构造细化改进后,可有效改善索鞍垫板下混凝土的受力;(2)三线铁路桥梁桥面宽、荷载大且工况多,三支座横向支反力分配检算分析表明,中支点处反力分布均匀,边支点处支座反力分布较不均匀;(3)基于局部分析确定的桥梁支座吨位和索梁锚固区的局部加强措施,可有效确保结构的受力安全。

    2021年11期 v.65;No.720 134-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2770K]
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  • 川藏铁路钢-混结合梁截面形式研究

    艾宗良;陈克坚;戴胜勇;

    为减轻自重、提高抗震性能,川藏铁路雅安至林芝段在9度高烈度地震区及3 500 m以上的高海拔地区,混凝土桥梁无运架条件时,推荐采用钢-混结合梁。合理截面形式,是结合梁设计经济性和合理性的关键所在。通过有限元分析,对双工字形、三工字形、双槽形3种截面形式进行技术经济比选,并通过时程反应分析,对混凝土箱梁、双工字形和三工字形截面结合梁3种梁型进行结构抗震性能对比。研究结果表明:(1)跨度40 m及以下,动峰值加速度<0.3g的地震区,双工字形截面构造简洁,经济性好,为推荐采用;(2)跨度40 m及以下,动峰值加速度≥0.3g的地震区,推荐采用三片工字形截面,其抗震性能较双工字形更优,其经济性介于工字形截面和槽形截面之间;(3)对于跨度48 m及以上的情况,双槽形截面经济性好,抗震性能优,推荐采用;(4)推荐的简支钢-混结合梁的不同跨度和地震烈度的截面形式组合可为同类工程提供参考。

    2021年11期 v.65;No.720 141-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1753K]
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  • 川藏铁路常用跨度预应力混凝土简支梁的耐久性设计对策

    田杨;徐升桥;邓运清;

    为减少川藏铁路运营期内的养护维修工作,结合高原及寒区铁路简支梁桥的现状调查,分析常用跨度混凝土简支梁桥的服役环境及面临的挑战,提出有利于保障结构耐久性的设计对策。(1)常用跨度混凝土简支梁应优先采用预制工艺,宜优先选用箱梁;(2)梁体应采用高性能混凝土和高强度钢绞线,管道压浆应选用高性能灌浆料;(3)梁体配筋设计除考虑碳化环境外兼顾考虑风蚀及雨雪冻融的影响;(4)选用耐低温、抗紫外线强的防水材料,泄水管及梁端止水带可选用不锈钢材料,防水保护层混凝土宜设置钢筋网;(5)可根据海拔高度、风场环境、昼夜温度变化等因素,选择将混凝土浇筑作业置于全封闭厂棚内;(6)根据沿线地区气候环境与景观要求合理选用栏杆类型,力求简单、经济、耐用。

    2021年11期 v.65;No.720 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1755K]
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  • 基于ObjectARX的AutoCAD二次开发技术在铁路桥梁工程中的应用

    高策;韩广晖;李淼;陈冰洋;

    铁路桥梁设计行业绘图工作量大,对于规则明确易分类的工作内容,通过二次开发编程替代手工绘图,可以有效提高劳动效率、降低劳动强度。基于ObjectARX的Autocad二次开发技术,具有开发难度大、运行效率高的主要特点。介绍其主要原理、编程环境及绘图设置思路,提供了承台钢筋图绘图、桥墩钢筋图绘图、PLT批量打印3个编程实例。程序实现了既定的提高效率的目的。

    2021年11期 v.65;No.720 150-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 2262K]
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  • 高速铁路外敷式半包声屏障单线有砟简支箱梁设计研究

    刘奇;

    宜昌至郑万高铁联络线部分线路穿行于宜昌城区,为降低铁路运营对居民区的环境影响,该段桥梁上需设置声屏障以降低噪声。经对比分析各类声屏障适用范围及优缺点,并结合工程所在位置的实际情况,推荐采用外敷式半包声屏障。外敷式半包声屏障较直立式声屏障荷载增加、迎风面增大,箱梁设计应充分考虑这些不利影响。从桥面布置、横向加肋对箱梁受力影响、抗倾覆计算与支座选型等方面进行分析。经计算可知,横向加肋可有效增加横向刚度,减小顶板跨中挠度并减少箱梁横向配筋,虽降低自振频率,但仍满足规范要求;采用双固定、双纵向活动支座且增加支座间距可有效增加梁体抗倾覆能力。

    2021年11期 v.65;No.720 156-159+165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1936K]
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  • 镂空腹板铁路槽形梁设计研究

    张付宾;宋元印;

    东胜—鄂尔多斯机场城际铁路乌兰木伦河特大桥跨阳光瀑布工程设计方案拟采用预应力混凝土连续梁结构,截面形式为槽形梁,腹板镂空处理,结构顶面设置横向连接。桥梁结构根据结构力学知识与当地民族特色进行概念设计,根据受力拟定截面及结构尺寸,基于ABAQUS建立精细化实体单元模型,分析结构整体受力情况,研究腹板镂空对结构受力影响,连接肋尺寸、支座中心距和施工顺序对顶板连接肋受力影响等。研究结果表明:纵向应力分布均匀连续、计算结果满足规范要求;顶板连接肋中支点处受力较大,主要由恒载产生,调整施工工序可降低其应力值;腹板镂空尺寸较大,应力集中明显,对截面整体纵向应力分布连续性影响较小。

    2021年11期 v.65;No.720 160-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 4792K]
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桥梁BIM设计

  • BIM技术在铁路桥梁工程中的应用及实现方法

    韩广晖;李辉;周清华;宋浩;罗天靖;杨喜文;

    为了解决铁路桥梁BIM应用过程中出现的重复建模、各阶段数据传递不畅的问题,对铁路桥梁BIM模型的建模方法和管理方法进行研究。提出了单一模型入口、多文件描述的建模方法,对工程各阶段的模型进行有效组织,避免了重复建模,实现了模型跨阶段应用。提出了文件和数据两级的管理方法,解决了BIM模型各阶段间和专业间的信息传递问题,实现了数据级的信息传递和共享,为协同设计提供了切实有效的方法。结合京张高铁等铁路工程项目,介绍了协同设计基础环境的搭建、数据级协同设计方法的应用、参数化设计到智能设计的实现、模型仿真分析及应用。单一模型入口、多文件描述的建模方法及文件和数据两级管理方法为BIM模型的全生命周期协同和应用提供有效的实现路径,可为后续BIM技术在铁路桥梁工程中的应用提供借鉴。

    2021年11期 v.65;No.720 166-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 3988K]
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  • 常泰长江大桥主塔沉井结构BIM正向设计应用

    郭衡;傅战工;谭国宏;杜勋;唐超;

    BIM技术在大型特殊结构桥梁设计上应用仅处于起步阶段。如何运用BIM技术自身特点进行BIM正向设计、模型建立、图纸绘制还需进一步深入研究。以常泰长江大桥项目主塔沉井结构设计为背景,进行BIM全程正向设计的应用研究。项目结合"自底向上"和"自顶向下"两种BIM设计理念,研究总结出一套适用于大型复杂钢结构沉井的建模思路;研究采用BIM软件出图,得到满足设计要求的施工图纸,同时提出全新的沉井施工图表达方式;结合BIM技术特点,研究得出参数化建模的新方法,结构计算、沉井建模的并行工作方式,设计人员的协同工作模式。通过以上研究,项目实现了BIM全程正向设计,全新的建模思路可为后续BIM设计项目提供指导性的参考与借鉴,新的BIM出图方式增强了图纸的识图性,参数化设计、并行设计、协同工作的方式,缩短了设计周期,达到了提高BIM设计效率的目的。

    2021年11期 v.65;No.720 170-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 6970K]
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  • 基于OSG的BIM+GIS在桥涵方案设计中的应用研究

    张宪亮;

    结合GIS信息开展桥梁方案BIM设计,是桥梁数字化智能化发展的必然产物。只关注桥梁结构自身的BIM,必须与GIS相结合,才能达到信息全面、定位统一的目标。结合桥梁方案BIM设计特点,以及GIS信息来源多样和海量数据的特有情况,基于OSG三维渲染引擎,开发了桥梁BIM与GIS融合平台,解决了BIM模型与GIS场景融合时坐标统一和模型协调问题,搭建了BIM+GIS的可视化桥梁方案设计系统,实现了桥梁方案设计与工点地形模型相结合,更直观、更全面地表达设计意图。研究表明:该设计系统支持倾斜摄影、激光点云、数字高程模型等GIS数据,支持参数化自动创建桥梁BIM模型,并可通过step、iges、ifc等开放格式导入难以参数化的特殊桥梁的BIM模型文件,实现桥梁方案可视化协同设计。

    2021年11期 v.65;No.720 175-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 3044K]
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桥梁施工技术

  • 超大吨位转体桥梁关键技术研究

    简方梁;徐升桥;高静青;焦亚萌;宋元印;鲍薇;

    转铰结构的加工、运输及转体结构的称重问题成为制约超大吨位转体桥梁发展的关键技术问题,依托乐凯大街保定南站主桥工程,对超大吨位转体桥梁的关键技术进行研究。首先结合现有平铰及球铰技术特点,设计出一种适合超大吨位转体的装配式球面平铰,进行了数值分析,进行了滑片选型、镶嵌方式、分块影响等试验验证,并介绍了其加工制造工艺及运输方面的优势;其次针对超大吨位桥梁,提出多点协同称重技术;最后介绍上述关键技术在保定南站主桥中的应用情况。研究结果表明:在轴压和偏载工况下,转铰结构受力均小于材料容许应力;采用改性四氟滑片摩擦系数小且稳定;轧制钢板加工方式,提高了转铰加工质量,减轻转铰重力;分块可拆装设计增强了加工运输的灵活性;多点协同称重技术减小了称重千斤顶的顶力。本文提出的超大吨位球面平铰技术及多点协同称重技术,解决了转体桥向超大吨位发展过程中转铰加工、运输及转体称重困难的技术难题。整套技术已在保定南站主桥上成功应用,可在3~10万吨级转体桥梁中推广应用。

    2021年11期 v.65;No.720 179-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 4447K]
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  • 先简支后连续结构在高速铁路渡线区桥梁的应用

    寇延春;王德志;蒋啟明;

    高速铁路渡线连续梁一般支架现浇施工,对于山区高墩、深水桥梁、软土地基或跨越道路上的渡线连续梁,支架现浇施工都存在较大困难,甚至不具备搭设支架条件。采用预制架设、先简支后连续施工方案,借鉴了简支梁预制架设的优点,既符合现场施工条件,较好地解决了搭设支架施工存在的难题。以福厦高铁桥福清西站渡线道岔梁为背景,对预应力混凝土连续梁先简支后连续施工方案的结构受力、后期徐变和施工方案等进行分析,结果表明:(1)高速铁路渡线区道岔连续梁采用预制架设、先简支后连续的施工方案经济合理、技术可行,特别是不宜设置支架现浇施工时,该方案技术优势明显;(2)先简支后连续结构体系受力合理,后期徐变小,满足无缝道岔变形要求;(3)单箱双室箱梁结构不设置跨中横隔梁时,跨中变形满足无缝渡线道岔受力要求。

    2021年11期 v.65;No.720 185-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 1784K]
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  • 大瑞铁路澜沧江特大桥施工监控与分析

    金正凯;徐升桥;

    大跨度桥梁施工过程较长、工艺复杂,易受材料、环境、施工误差等诸多因素影响,对施工过程进行监控可以确保结构安全,并使成桥时的线形、受力状态尽可能与设计状态吻合。澜沧江特大桥主跨为342 m上承式劲性骨架钢筋混凝土提篮拱桥,采用二次竖转法施工,对其进行施工监控,于跨度的各1/8位置处布设线形测点及应力测点,重点关注主拱成形过程拱肋线形及其受力状态。将线形监控、应力监控所得数据与三维模型计算结果进行对比分析。结果表明:钢管劲性骨架合龙时各定位控制点的高程与理论计算值基本吻合,二次竖转合龙精度较高;后续主拱成形过程各阶段测点挠度与理论计算值相差不大,主拱施工线形较好,且具有足够的刚度;主拱受力状态与理论计算规律基本符合,应力值在安全范围内。

    2021年11期 v.65;No.720 189-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 1898K]
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  • 中铁工程设计咨询集团有限公司

    <正>企业简介中铁工程设计咨询集团有限公司(简称"中铁设计")始建于1953年2月,前身是铁道部专业设计院,2004年7月改制重组,注册为现名。是集工程规划、勘察、设计、咨询、总承包、监理、产品和科研开发于一体的特大型综合勘察设计咨询企业,是世界500强企业—中国中铁股份有限公司的控股子公司,注册资本7.3亿元人民币。2017年5月,作为国务院国资委中央企业首批十户员工持股试点企业之一,中铁设计以增资扩股方式成功完成了员工持股及同步混合所有制改革。中国中铁股份有限公司控股,中铁设计

    2021年11期 v.65;No.720 2+195页 [查看摘要][在线阅读][下载 1451K]
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  • 前言

    郑健;

    <正>黄河之滨,金风送爽。我们相聚在华夏文明的发祥地、商都绿城郑州,召开2021年度铁路桥梁设计年会。本次年会是在建党百年之际、"十四五"开局之年召开的一次以史为鉴、开创未来的铁路桥梁从业者的盛会。中国是桥的故乡,自古就有"桥的国度"之称。从1909年由詹天佑主持修建的第一条自力更生设计建成的京张铁路上的164座桥梁开始,到目前已建成跨越长江、黄河以及其他水系的众多大跨度桥梁,先后修建了众多世界上最大跨度的铁路和公铁两用桥以及行车速度最快的大跨度铁路桥梁,特别是沪苏通长江公铁大桥和连镇铁路五峰山长江大桥建成通车,

    2021年11期 v.65;No.720 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K]
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  • 中国铁路经济规划研究院有限公司简介

    <正>中国铁路经济规划研究院有限公司(简称"经规院公司")由原铁道部经济规划研究院、铁道部工程设计鉴定中心、铁路工程技术标准所、铁路工程定额所重组合并而成,2013年由事业单位转制为企业,2018进行了公司制改革,是中国国家铁路集团有限公司直属科研咨询企业,主要承担铁路建设工程设计咨询审查、铁路建设全过程技术服务,铁路发展规划、经济管理、政策法规、运输组织等领域的前瞻性和基础性研究,铁路工程技术标准与造价标准的研究、拟定、编制和管理。受中国国家铁路集团有限公司委托,经规院公司负责铁路建设工程设计咨询

    2021年11期 v.65;No.720 4页 [查看摘要][在线阅读][下载 275K]
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  • 中国铁道学会桥隧委员会简介

    <正>中国铁道学会桥隧委员会于2018年经中国铁道学会批准,在北京正式成立,致力于凝聚行业精英、促进行业交流,力求为我国铁路桥隧事业向更高水平发展提供强有力的支撑。主要业务包括:搭建桥隧领域学术交流平台,组织高水平国内外桥隧领域交流活动;组织调查研究和考察等活动;开展桥隧领域决策咨询,提供政策建议;制定桥隧专业团体标准;编辑、出版、发行桥隧领域的论文专刊、专著等。中国铁道学会桥隧委员会会员来自国家铁路局规划标准院,国铁集团工电部、科信部、建设部,工管中心,经

    2021年11期 v.65;No.720 4页 [查看摘要][在线阅读][下载 275K]
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  • 《铁道标准设计》投稿须知

    本刊编辑部;

    <正>《铁道标准设计》月刊是中国铁路行业出版较早的科学技术期刊。在广大作者、读者和审稿专家的厚爱与支持下,刊物紧密围绕我国大规模铁路客运专线和高速铁路建设中的勘察、设计、施工领域的难点热点问题,发表了大量有影响的科技论文,在宣传和推广铁路新技术、新工艺、新材料和新装备,宣贯铁路工程建设新标准,促进铁路科技进步等方面发挥了重要的信息交流平台作用,期刊在行业内的影响力日益提升,赢得了铁路学术界和工程技术界的广泛好评。《铁道标准设计》先后被评为全国中文核心期刊、中国科技核心期刊、RCCSE中国核心学术期刊,并被众

    2021年11期 v.65;No.720 194页 [查看摘要][在线阅读][下载 861K]
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