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大跨度斜拉桥无砟轨道结构静动力特性研究
1
作者 胡志鹏 孙宗磊 +3 位作者 张浩然 刘凯 薛旻 吕涛 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第4期42-49,共8页
大跨度斜拉桥在运营过程中受众多因素影响,桥面易产生较大挠曲变形,影响桥上无砟轨道的服役性能,大跨度桥梁无砟轨道结构适应性亟待研究。以某设计速度350 km/h、主跨420 m的大跨度斜拉桥无砟轨道为研究对象,基于有限元法以及车辆-轨道... 大跨度斜拉桥在运营过程中受众多因素影响,桥面易产生较大挠曲变形,影响桥上无砟轨道的服役性能,大跨度桥梁无砟轨道结构适应性亟待研究。以某设计速度350 km/h、主跨420 m的大跨度斜拉桥无砟轨道为研究对象,基于有限元法以及车辆-轨道耦合动力学理论,建立大跨斜拉桥-无砟轨道精细化模型与车辆-轨道刚柔耦合模型,对桥梁受环境荷载变形时的桥上无砟轨道结构应力、道床跟随性进行分析。同时,结合频域分析对桥梁变形引起轨道不平顺以及行车时的轨道板振动特性展开研究。结果表明:各工况下轨道板等效应力最值均出现于梁端轨道板限位凸台处,最大值为5.04 MPa;在考虑轨道板自身重力产生的层间预压缩量后,桥梁变形时的轨道结构层间脱空量最大值为0.03 mm;桥梁变形产生的轨道不平顺功率谱密度曲线在120~200 m波长频段内略高于中国无砟轨道谱;行车状态下,桥梁变形引起的轨道板加速度最大值为1.63 m/s^(2);各工况下轨道板振动响应主频为11.73 Hz,并且在多处相同频率区段出现峰值。研究发现:桥上轨道结构除梁端轨道板限位凸台之外,应力均小于C40混凝土设计值,道床结构跟随性良好。桥梁变形引发的轨道高低不平顺能量主要集中于120 m以上波长,相较于随机不平顺,环境荷载引起的桥上轨道长波不平顺对行车状态下的轨道板动力响应影响较小。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度斜拉桥 无砟轨道 有限元 刚柔耦合 静动力特性
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大跨度斜拉桥轨道不平顺演变规律及其对列车运行平稳性影响研究 被引量：2
2
作者 赵秀 程益凡 +2 位作者 赵世豪 梅大鹏 王铭 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期87-95,共9页
桥上列车行车安全性和乘坐舒适性要求轨道线形具有良好的平顺状态。大跨度铁路斜拉桥属于柔性结构,受到温度变化和列车荷载等外部因素的作用,桥梁会产生明显竖向挠曲变形,从而影响高速列车的运行平稳性。以1座主跨长达1 092 m的大跨度... 桥上列车行车安全性和乘坐舒适性要求轨道线形具有良好的平顺状态。大跨度铁路斜拉桥属于柔性结构,受到温度变化和列车荷载等外部因素的作用,桥梁会产生明显竖向挠曲变形,从而影响高速列车的运行平稳性。以1座主跨长达1 092 m的大跨度公铁两用斜拉桥为例,基于列车、轨道和桥梁耦合振动分析理论,结合时域和频域分析方法,研究其上轨道不平顺的演变规律及其对高速列车运行平稳性的影响。结果表明:桥上轨道静态不平顺的演变受桥梁温度变形的影响明显,主要集中在110 m波长以上,而温度和行车工况对桥上轨道动态不平顺的影响主要集中在120 m波长以上;温度及车辆荷载导致的桥上轨道不平顺对列车运行平稳性的影响主要集中在桥塔、边跨及次边跨位置;该桥0~120和0~200 m波段桥上轨道不平顺成分对车体竖向加速度的贡献差异最大为0.28%;综合60 m弦测法有效检测波长上限、综合检测列车最大有效检测波长,该桥上高速列车乘坐舒适性的轨道动态不平顺管理截止波长宜取120 m。 展开更多
关键词 大跨度斜拉桥 列车运行平稳性 轨道不平顺 管理波长 演变规律
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基于轨道平顺性的无砟轨道斜拉桥成桥线形控制
3
作者 庞志强 高芒芒 +4 位作者 李国龙 杨静静 杨飞 李秋义 王东方 《铁道建筑》 北大核心 2025年第2期1-7,共7页
为保证大跨斜拉桥上轨道平顺性,以主跨300~1100 m的三座大跨度斜拉桥为研究对象,分析温度变形和施工偏差对轨道平顺性的影响。基于轨道平顺性提出了利用轨道结构可调整量的无砟轨道分层精调方案。考虑验收时轨道和桥梁成桥线形差异,通... 为保证大跨斜拉桥上轨道平顺性,以主跨300~1100 m的三座大跨度斜拉桥为研究对象,分析温度变形和施工偏差对轨道平顺性的影响。基于轨道平顺性提出了利用轨道结构可调整量的无砟轨道分层精调方案。考虑验收时轨道和桥梁成桥线形差异,通过对三座斜拉桥成桥线形进行无砟轨道分层精调,得到铺设无砟轨道大跨度斜拉桥成桥线形验收建议限值。结果表明:温度变形与桥梁施工偏差引起的60 m弦测大值位于桥塔等刚度突变位置。主跨300~1100 m大跨度斜拉桥温度变形和施工偏差60 m弦测值最大值分别为4.63、36.63 mm。以多组合弦平顺性和各层最大可调整量为约束条件,总调整量最小为优化目标,利用无砟轨道各层可调整量对成桥偏差逐点调整。充分利用无砟轨道可调整量,三座大跨度斜拉桥成桥线形60 m弦测值分别为29.75、27.21、33.10 mm。偏安全考虑,建议主跨300~700 m大跨度斜拉桥在施工偏差下的桥梁线形验收值采用60 m弦25 mm。 展开更多
关键词 成桥线形控制 大跨度斜拉桥 无砟轨道精调 中点弦测法 施工偏差
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基于振动监测数据的大跨斜拉桥实时索力识别
4
作者 尚旭强 唐蕾 +1 位作者 黄天立 王亚飞 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期3303-3313,共11页
斜拉索实时索力识别是斜拉桥整体状态评估的关键步骤,然而现有的大多数索力识别方法通常只能计算一段时间内的平均索力。为实时监测斜拉桥索力变化,提出一种结合带通滤波器和同步压缩变换(synchrosqueezing transform,SST)的时变索力识... 斜拉索实时索力识别是斜拉桥整体状态评估的关键步骤,然而现有的大多数索力识别方法通常只能计算一段时间内的平均索力。为实时监测斜拉桥索力变化,提出一种结合带通滤波器和同步压缩变换(synchrosqueezing transform,SST)的时变索力识别新方法。首先,利用带通滤波器从斜拉索振动加速度响应中提取目标阶模态分量;然后使用SST识别提取的目标阶模态分量的瞬时频率;最后将识别的瞬时频率代入振动法公式中计算时变索力。通过斜拉索有限元数值案例,实验室斜拉索缩尺试验以及某双塔斜拉桥现场实测数据对该方法的时变索力识别精度及实用性进行验证。研究结果表明:在斜拉索有限元数值案例中,所提方法识别结果的平均误差为0.56%,最大误差为3.33%;在实验室斜拉索缩尺试验中,索力线性变化时,识别结果的平均误差为1.36%,最大误差为5.25%;索力正弦变化时,识别结果的平均误差为1.04%,最大误差为4.28%;在实际斜拉桥的时变索力识别中,所提方法的识别结果在合理范围内波动,验证了其实用性。针对不同的案例,所提方法均能实现从单个加速度传感器采集的数据中识别时变索力,且具有较高的识别精度。该方法识别过程简单高效,可用于现有斜拉桥的实时索力识别,从而为桥梁全生命周期内的高效管理和维护提供技术参考和理论支撑。 展开更多
关键词 大跨斜拉桥 时变索力 振动法 同步压缩变换 带通滤波器
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高速铁路大跨度斜拉桥无砟轨道静动力及平顺性研究 被引量：1
5
作者 徐凌雁 李大成 +2 位作者 韦臻 高梓航 王聚光 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第2期30-35,44,共7页
高速铁路建设过程中,大跨度桥梁应用无砟轨道是最大的技术难题之一,因此针对大跨度桥梁无砟轨道开展研究十分必要。以主跨2×448 m大跨度斜拉桥为例,对大跨度桥上无砟轨道力学特性及平顺性进行研究,主要结论如下:(1)桥梁各变形工况... 高速铁路建设过程中,大跨度桥梁应用无砟轨道是最大的技术难题之一,因此针对大跨度桥梁无砟轨道开展研究十分必要。以主跨2×448 m大跨度斜拉桥为例,对大跨度桥上无砟轨道力学特性及平顺性进行研究,主要结论如下:(1)桥梁各变形工况下无砟轨道受力良好,铺设橡胶弹性缓冲垫层可有效协调层间变形,改善受力状态;(2)列车以设计速度350 km/h运行时,车辆、轨道、桥梁的动力响应各指标均能满足相关要求;(3)桥梁在温度及温度组合荷载作用下,主跨竖向变形最小曲率半径为359164 m>49000 m,满足行车舒适性要求;(4)轨道结构长波不平顺评价以7 mm/60 m作为设计速度350 km/h高速铁路的平顺性限值,并在200 m高通滤波后进行评价,主跨2×448 m斜拉桥60 m弦正矢值最大为3.209 mm<7 mm,满足平顺性要求。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度斜拉桥 轨道不平顺 无砟轨道 静动力学特性 中点弦测法
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高铁大跨度斜拉桥无砟轨道轨排高程测控新方法研究
6
作者 李斌彬 李麒麟 +4 位作者 黄志斌 刘成龙 陈国顺 饶惠明 梁奇 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第8期27-31,共5页
针对高铁大跨度斜拉桥主梁上轨道控制网CPⅢ点高程受温度及荷载变化导致其存在多值性、主梁上轨排施工时轨顶高程测控受温度变化影响显著和海湾风力较大导致电子水准仪自动安平无法整平等问题,对大跨度斜拉桥梁体受温度、荷载等因素变... 针对高铁大跨度斜拉桥主梁上轨道控制网CPⅢ点高程受温度及荷载变化导致其存在多值性、主梁上轨排施工时轨顶高程测控受温度变化影响显著和海湾风力较大导致电子水准仪自动安平无法整平等问题,对大跨度斜拉桥梁体受温度、荷载等因素变化的结构变形及其主梁高程变化特点和轨排高程测控方法进行系统性研究,提出一种“相对高差”控制的高铁大跨度斜拉桥主梁上无砟轨道轨排高程位置测控新方法。该方法通过在主梁上布设若干个轨排工具轨轨顶高程测控工作基点,然后计算相同工况下的工作基点高程和轨排测控点设计高程间的高差即“设计高差”,并采用精密光学水准仪实测工作基点与轨排测控点间的高差,以达到指导轨排竖向精调的目的。在进行高程工作基点布设时,应对桥梁有限元模型进行模态分析,考虑高阶振型的影响,以计算出合理的高程工作基点布设位置及数量。该方法弥补了传统轨排高程测控中绝对高程测量时受温度、风力等因素影响和测量精度低的缺陷。目前已成功指导安海湾大桥斜拉桥主梁上无砟轨道的施工精调工作,无砟轨道轨排高程位置的测控、精度、测控效率和可靠性均较好,能够满足相关规范要求,保证了福厦高铁部分控制性工程的顺利施工。 展开更多
关键词 高速铁路 高程测控 试验研究 大跨度斜拉桥 无砟轨道 轨排施工
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公铁两用大跨度斜拉桥-无砟轨道体系变形适应性研究 被引量：5
7
作者 盛兴旺 郭舜哲 +2 位作者 郑纬奇 朱志辉 胡辉跃 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1058-1067,共10页
高速铁路大跨度斜拉桥结构变形受其复杂服役环境影响显著,而无砟轨道对工后变形的调整能力有限,因此大跨度斜拉桥的复杂变形条件将直接影响其上无砟轨道结构的适应性。以沪渝蓉高铁长江北支公铁两用大跨度斜拉桥应用无砟轨道为工程背景... 高速铁路大跨度斜拉桥结构变形受其复杂服役环境影响显著,而无砟轨道对工后变形的调整能力有限,因此大跨度斜拉桥的复杂变形条件将直接影响其上无砟轨道结构的适应性。以沪渝蓉高铁长江北支公铁两用大跨度斜拉桥应用无砟轨道为工程背景,建立无砟轨道-大跨度斜拉桥一体化精细空间有限元模型,分析铁路、公路以及温度等多种荷载联合作用下大跨度斜拉桥-无砟轨道体系平顺性、无缝线路稳定性和无砟轨道层间变形协调性,从而对大跨度公铁两用钢桁梁斜拉桥-无砟轨道体系变形适应性开展深入研究。结果表明:在运营荷载及温度荷载最不利组合作用下,大跨度斜拉桥主梁线形平顺,变形平缓,桥梁整体刚度较好,桥上无砟轨道几何形位可以满足静态验收标准;大跨度斜拉桥上无缝线路的强度和稳定性满足要求,扣件工作性能良好,钢轨伸缩调节器的设置可有效释放梁端钢轨的纵向应力;无砟轨道层间设置橡胶隔离层且不跨主梁桁架节间的布置方式可提高大跨度斜拉桥上无砟轨道的变形协调性能,使得桥上无砟轨道层间始终处于受压状态,达到“隔而不离”的桥上轨道层间理想服役状态;大跨度公铁两用钢桁梁斜拉桥-无砟轨道体系变形适应性良好。本文研究成果可为公铁两用大跨度钢桁梁斜拉桥上无砟轨道的应用提供技术参考。 展开更多
关键词 公铁两用大跨度斜拉桥 无砟轨道 无缝线路 变形适应性 稳定性 平顺性 协调性
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大跨度斜拉桥模态参数长期追踪及其变异性分析 被引量：6
8
作者 茅建校 桂桂 +1 位作者 王浩 杨朝勇 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期52-59,共8页
为了丰富大跨度斜拉桥模态参数的实测数据库,依托苏通大桥结构健康监测系统采集的数据,采用所建立的模态自动识别和追踪方法,获取了2010年期间该桥的模态参数值,并据此分析了在温度和风速作用下桥梁模态参数的变异性。研究结果表明,大... 为了丰富大跨度斜拉桥模态参数的实测数据库,依托苏通大桥结构健康监测系统采集的数据,采用所建立的模态自动识别和追踪方法,获取了2010年期间该桥的模态参数值,并据此分析了在温度和风速作用下桥梁模态参数的变异性。研究结果表明,大桥主梁模态频率的变化受温度和风速共同影响,随着温度的升高而降低,随着风速的升高而增加。大桥主梁模态阻尼比的变异性显著大于模态频率,低风速下主梁一阶侧弯阻尼比在0.5%~15%之间波动,风速大于9 m/s时逐渐降低并稳定在2%左右。大桥主梁前四阶竖弯阻尼比受气动阻尼的影响较大,在风速较小时随着风速的增加略有增加。研究结果可为大桥的服役性能评估与运营管理提供参考。 展开更多
关键词 大跨度斜拉桥 模态参数 结构健康监测 长期追踪 变异性
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公铁合建斜拉桥钢桁-混凝土板组合梁受力特性 被引量：2
9
作者 施洲 赵旭泼 +2 位作者 刘振标 夏正春 印涛 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2778-2789,共12页
以某主跨808 m的公铁合建新型钢桁-混凝土板组合梁斜拉桥为背景,采用ANSYS软件建立局部组合梁细化的全桥多尺度有限元模型,分析其在不同工况下双层组合梁的受力传力特性和混凝土桥面板荷载分配比,并讨论混凝土桥面板厚度t_(b)、横梁刚... 以某主跨808 m的公铁合建新型钢桁-混凝土板组合梁斜拉桥为背景,采用ANSYS软件建立局部组合梁细化的全桥多尺度有限元模型,分析其在不同工况下双层组合梁的受力传力特性和混凝土桥面板荷载分配比,并讨论混凝土桥面板厚度t_(b)、横梁刚度变化系数λ_(K)和钢与混凝土弹性模量比λ_(E)对组合梁受力传力的影响规律。结果表明:最不利组合工况下,钢桁架最不利Von Mises应力为183.6 MPa,混凝土桥面板最大拉应力为5.3 MPa,均满足结构受力要求;沿纵向路径,钢桁架和混凝土桥面应力在节间横梁间均呈“波形”分布;上下层混凝土桥面板顶、底面应力沿横向近似呈“W”和“M”状分布,表明桥面板承受一定沿横向不均匀分布弯矩;公路及铁路混凝土桥面最大剪力滞系数分别为1.45、1.36,更宽的公路混凝土桥面剪力滞效应更显著;公路及铁路混凝土桥面分别承担上、下层结构57.46%~79.99%和33.21%~62.81%的轴向荷载,为组合梁的主要传力构件;混凝土桥面板的应力随t_(b)及λ_(K)的增大而增大,随λ_(E)的增大而逐渐减小;混凝土桥面每层平均荷载分配比ξ与t_(b)成正比,与λ_(K)及λ_(E)成反比;当t_(b)、λ_(K)和λ_(E)参数的取值范围分别为0.8~1.4、0.4~1.6以及4~10时,组合梁混凝土桥面应力及荷载分配比ξ较为合理。 展开更多
关键词 大跨度公铁合建斜拉桥 钢桁-混凝土板组合梁 受力特性 传力特性 参数分析
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四主缆大跨悬索桥抗震性能分析及减震措施优化 被引量：1
10
作者 刘志文 魏祎博 +4 位作者 王连华 丁少凌 谢功元 谢学鑫 陈政清 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期8-19,共12页
以燕矶长江大桥为工程背景,首先,采用动力非线性时程法分析了燕矶长江大桥抗震性能,并研究了设置电涡流-摩擦组合型阻尼器和黏滞阻尼器对大跨悬索桥抗震性能的影响;然后,对附加电涡流-摩擦组合型阻尼器摩擦力、阻尼系数和阻尼指数开展... 以燕矶长江大桥为工程背景,首先,采用动力非线性时程法分析了燕矶长江大桥抗震性能,并研究了设置电涡流-摩擦组合型阻尼器和黏滞阻尼器对大跨悬索桥抗震性能的影响;然后,对附加电涡流-摩擦组合型阻尼器摩擦力、阻尼系数和阻尼指数开展了参数敏感性分析;最后,从耗能角度分析地震作用下电涡流-摩擦组合型阻尼器减震特点.结果表明:在E2地震作用下,桥塔关键截面抗弯能力均大于弯矩需求;在“纵向+竖向”地震作用下梁端纵向位移较大.设置塔梁处纵桥向阻尼器后,可有效降低主桥梁端纵向位移;增大摩擦力、阻尼系数与降低阻尼指数均可提升梁端纵向地震响应的控制效果,但参数变化对桥塔控制截面的地震响应影响较小.阻尼系数较大时,电涡流阻尼主导了电涡流-摩擦组合型阻尼器耗能,相较于黏滞阻尼器,电涡流-摩擦组合型阻尼器对梁端纵向位移控制效果更好. 展开更多
关键词 四主缆大跨悬索桥 抗震性能 非线性时程分析 黏滞阻尼器 电涡流-摩擦组合型阻尼器
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超长大跨度公铁合建桥梁结构体系研究 被引量：4
11
作者 王小飞 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第1期87-95,共9页
新建甬舟铁路西堠门公铁两用大桥连接金塘岛和册子岛,桥位处海域宽2.7 km,最大水深93 m,地形复杂,桥梁设计难度大。为研究超长大跨度公铁合建桥梁合理结构体系,结合地形地质条件,选取主跨1500 m悬索桥、斜拉桥及斜拉悬索协作体系3种桥... 新建甬舟铁路西堠门公铁两用大桥连接金塘岛和册子岛,桥位处海域宽2.7 km,最大水深93 m,地形复杂,桥梁设计难度大。为研究超长大跨度公铁合建桥梁合理结构体系,结合地形地质条件,选取主跨1500 m悬索桥、斜拉桥及斜拉悬索协作体系3种桥型方案,对上部结构设计进行详细介绍,并从静力性能、动力性能、经济性能等方面对不同结构体系进行对比分析。研究表明:(1)与斜拉体系相比,协作体系桥可减小30%~50%的主梁内力和60%的桥塔内力,一定程度上解决了加劲梁承受巨大轴压力造成屈曲问题,并有效减小了桥塔规模;(2)与悬索桥相比,协作体系可减小50%的主缆内力,主缆钢丝和锚碇的工程量相应减小,施工难度得以降低,同时协作体系扭转频率更高,降低了结构在较低风速下发生涡激振动的可能性;(3)斜拉悬索协作体系能够充分发挥斜拉结构和悬索结构的组合优势,实现超大跨度的同时具有较大的纵向刚度和竖向刚度,满足铁路行车对结构刚度的要求;(4)对于主跨1500 m级超长大跨度公铁合建桥梁,斜拉悬索协作体系经济性更好。 展开更多
关键词 超长大跨度公铁合建桥 斜拉悬索协作体系 斜拉桥 悬索桥 桥梁结构体系
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主跨330 m高速铁路无砟轨道混合梁斜拉桥设计 被引量：4
12
作者 庄严 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期42-47,59,共7页
研究目的:为满足防洪及通航要求,南玉高铁百合郁江特大桥采用(36+40+64+330+64+40+36)m钢箱-混凝土混合梁斜拉桥跨越郁江。该桥为目前国内在建最大跨度的高速铁路无砟轨道钢箱-混凝土混合梁斜拉桥。本文主要基于百合郁江特大桥的设计与... 研究目的:为满足防洪及通航要求,南玉高铁百合郁江特大桥采用(36+40+64+330+64+40+36)m钢箱-混凝土混合梁斜拉桥跨越郁江。该桥为目前国内在建最大跨度的高速铁路无砟轨道钢箱-混凝土混合梁斜拉桥。本文主要基于百合郁江特大桥的设计与受力特点,通过多种评价方法,探讨在大跨度钢混斜拉桥上铺设无砟轨道适应性,为后续建造同类型无砟轨道桥梁提供理论参考。研究结论:(1)主桥采用钢箱梁与混凝土箱梁,并在钢箱梁顶板上现浇混凝土桥面板,为无砟轨道铺设创造了良好条件,并且能很好地控制后期主梁的收缩徐变变形,提高大跨桥梁对无砟轨道适应性;(2)百合郁江特大桥具有良好的静力性能和刚度条件;(3)主桥将轨道结构高度由725 mm调整为775 mm,分别为底座板和道床板预留了20 mm和30 mm的纠偏量,为后续无砟轨道分级施工和纠偏提供了基础,能更好地将施工与测量误差逐级消除,提高无砟轨道铺设精度;(4)采用多种无砟轨道适应性评价方法对主桥无砟轨道线形进行分析,结论均满足设计要求;(5)该桥的成功实施,为国内外高速铁路无砟轨道桥梁建设提供了宝贵的经验,将进一步推动高速铁路无砟轨道大跨度桥梁的技术发展。 展开更多
关键词 无砟轨道 大跨度 钢箱梁 混合梁 斜拉桥
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高铁大跨度斜拉桥上无砟轨道变形适应性理论与试验研究 被引量：2
13
作者 郑纬奇 朱志辉 +2 位作者 盛兴旺 李的平 郭舜哲 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1286-1297,共12页
高速铁路大跨度斜拉桥应用无砟轨道可提高线路平顺性和稳定性,消除线路的潜在限速点,统一轨道类型,减少轨道线路运维成本,是我国高速铁路的重要技术创新。依托世界首座无砟轨道大跨度斜拉桥-昌吉赣客专赣州赣江特大桥,建立大跨度斜拉桥... 高速铁路大跨度斜拉桥应用无砟轨道可提高线路平顺性和稳定性,消除线路的潜在限速点,统一轨道类型,减少轨道线路运维成本,是我国高速铁路的重要技术创新。依托世界首座无砟轨道大跨度斜拉桥-昌吉赣客专赣州赣江特大桥,建立大跨度斜拉桥-无砟轨道体系精细化有限元分析模型,探明了大跨度斜拉桥-无砟轨道一体化体系的变形特征,设计并制作了大跨度斜拉桥上无砟轨道变形适应性的等效比例室内试验模型,开展了大跨度斜拉桥上无砟轨道变形适应性理论与试验研究,对比分析了大跨度桥上无砟轨道的不同长度、隔离层类型及布置方式的影响,研究了在各类变形条件下大跨度斜拉桥上无砟轨道的变形跟随性和协调性。研究结果表明:大跨度斜拉桥梁端转角和主梁整体挠曲变形仍可依据现行规范中的中小桥梁相关限值进行控制;应合理控制斜拉桥主梁节间的局部变形,避免桥上无砟轨道层间出现脱空离缝;提出了大跨度斜拉桥上单元式无砟轨道设置橡胶隔离层的技术方案,论证了橡胶隔离层的应用效果,建立了桥上无砟轨道橡胶隔离层的“缓冲作用”理念和轨道层间“隔而不离”的设计目标,显著提高了桥上无砟轨道的变形适应性;本文研究成果可为高速铁路大跨度斜拉桥上无砟轨道的推广应用提供技术支持。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度斜拉桥 无砟轨道 隔离层 变形适应性 试验研究
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大跨度斜拉桥超长拉索多模态振动阻尼协同控制技术研究 被引量：3
14
作者 柴小鹏 查道宏 +2 位作者 汪正兴 赵海威 盛能军 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第4期95-101,共7页
沪苏通长江大桥是目前世界上最大跨度的公铁两用斜拉桥,其超长超重斜拉索振动模态复杂,振动控制难度大。通过理论分析结合现场实测,得出了适用于大跨度斜拉桥超长斜拉索多模态振动控制方法及技术。研究表明:实测分析超长斜拉索施工期的... 沪苏通长江大桥是目前世界上最大跨度的公铁两用斜拉桥,其超长超重斜拉索振动模态复杂,振动控制难度大。通过理论分析结合现场实测,得出了适用于大跨度斜拉桥超长斜拉索多模态振动控制方法及技术。研究表明:实测分析超长斜拉索施工期的振动具有多模态特征,既有中低阶振动(5~15阶),也有高阶振动(46~50阶);提出的外置式杠杆质量阻尼器ELMD和摆锤式MTMD阻尼器协同控制分析方法,理论分析结果满足斜拉索多模态控制要求,有效振动控制范围提升至60阶;研发的新型ELMD阻尼器通过杠杆放大和齿轮放大作用,为斜拉索提供附加阻尼和附加惯质作用,中低阶实测阻尼对数衰减率δ≥3%;研发的摆锤式MTMD阻尼器,采用摆锤式结构,利用质量调谐作用实现斜拉索高阶减振,现场无肉眼可见振动;通过长期健康监测系统显示,台风“烟花”过境期间监测到的最大振动加速度为0.012g,大桥正常运营期间,斜拉索的振动加速度基本被控制在0.01g以下。 展开更多
关键词 大跨度斜拉桥 公铁两用桥 斜拉索 振动控制 阻尼器
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大跨铁路斜拉桥下横梁自承式施工参数分析 被引量：1
15
作者 李涛 黄媛媛 +2 位作者 覃早 占玉林 邵俊虎 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第1期102-107,125,共7页
横梁自承式施工方法由于可节省施工支架造价,得到了广泛应用。为确定自承式施工中分层浇筑高度以及支架刚度合理取值,以明月峡长江大桥横梁施工为工程背景,采用Midas/Civil有限元软件建立全桥施工阶段模型,对横梁分层浇筑高度和支架刚... 横梁自承式施工方法由于可节省施工支架造价,得到了广泛应用。为确定自承式施工中分层浇筑高度以及支架刚度合理取值,以明月峡长江大桥横梁施工为工程背景,采用Midas/Civil有限元软件建立全桥施工阶段模型,对横梁分层浇筑高度和支架刚度进行参数研究,分析上述参数对横梁应力和变形的影响规律。研究结果表明:第一层浇筑高度为1 m和2 m时,将会出现拉应力,不满足规范规定的要求;浇筑高度由3 m增至5 m时,在施工过程中横梁均受压且满足规范限值。随着分层高度增大,在横梁施工阶段,横梁上缘最小压应力最大可减小约1.5 MPa;横梁下缘最小压应力最多增大约1.3 MPa;在成桥阶段,横梁下缘最大压应力增大约0.5 MPa,上缘最小压应力减小约2 MPa。为使得横梁在运营阶段有足够的应力储备,建议第一层浇筑高度选为3 m。支架刚度由1×107 kN/m变化至2×10^(5) kN/m,横梁的应力和挠度基本不变;当支架刚度由2×10^(5) kN/m减小至1×10^(5) kN/m时,横梁上缘最小压应力减小约0.3 MPa,下缘最小压应力减小约0.4 MPa,挠度增加约1 mm,建议支架刚度宜大于2×10^(5) kN/m。 展开更多
关键词 铁路桥 大跨度斜拉桥 下横梁 自承式施工 参数分析
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超大跨多塔跨海斜拉桥施工期抖振响应分析与控制技术研究 被引量：1
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作者 鲜荣 李沁峰 马存明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期57-65,共9页
超大跨多塔跨海斜拉桥悬臂施工阶段,相对于成桥状态具有刚度小、自振频率小和阻尼比低的特点,在沿海高设计风速作用下容易产生较大的抖振响应。准确地计算桥梁施工期抖振响应有利于提高桥梁建设的安全性。为了实现桥梁抖振响应的精细化... 超大跨多塔跨海斜拉桥悬臂施工阶段,相对于成桥状态具有刚度小、自振频率小和阻尼比低的特点,在沿海高设计风速作用下容易产生较大的抖振响应。准确地计算桥梁施工期抖振响应有利于提高桥梁建设的安全性。为了实现桥梁抖振响应的精细化计算,以黄茅海大桥为工程背景,将分离式双箱梁的三维导纳考虑进抖振频域计算方法,通过最大双臂状态气弹模型风洞试验验证该计算方法相对于传统的定常假设和Sears函数具有更高的准确性。然后基于该计算方法探寻了超大跨度多塔跨海斜拉桥施工期抖振响应的发展规律:在0~200 m悬臂范围内悬臂端的抖振竖向和横向位移极值对施工悬臂端长度不敏感,而悬臂长度一旦超过200 m后抖振竖向和横向位移极值则对悬臂端长度非常敏感,呈现指数增长,最大抖振竖向位移极值可以达到4.9 m;悬臂端抖振扭转位移极值与悬臂端长度基本呈线性关系。分析抖振响应频响函数,提出了利用模态分析进行临时墩布置位置初步设计的理念,通过抖振精细化计算方法计算9种临时墩布置位置下的桥梁抖振响应,并进行了其中推荐方案的风洞试验验证了该理念的可行性。结果显示:临时墩的布置最多可以降低75%的悬臂端抖振竖向位移极值;需要综合考虑在悬臂施工过程中悬臂端的抖振位移极值随着跨度的增长而增长,临时墩布置在离桥塔2/3最大悬臂长度处最为合理。 展开更多
关键词 桥梁工程 抖振频域计算 风洞试验 超大跨跨海斜拉桥 施工期 临时墩
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基于GNSS的五塔连续斜拉桥主梁上CPⅢ平面网快速测量方法试验研究及应用
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作者 李鲲鹏 李麒麟 +2 位作者 杨雪峰 孙洪斌 渠述锋 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第7期83-87,共5页
大跨度桥梁的长大连续梁会随着温度的变化,产生较大的纵向和竖向位移,导致连续梁桥上CPⅢ点坐标存在多值性,设站精度无法满足高铁对轨道板测量相关精度要求。本文提出了一种基于GNSS静态测量的连续梁上CPⅢ点平面坐标快速测量新方法,并... 大跨度桥梁的长大连续梁会随着温度的变化,产生较大的纵向和竖向位移,导致连续梁桥上CPⅢ点坐标存在多值性,设站精度无法满足高铁对轨道板测量相关精度要求。本文提出了一种基于GNSS静态测量的连续梁上CPⅢ点平面坐标快速测量新方法,并依托郑济高铁长清黄河特大桥,设计了实际测量试验,并对新方法的可行性进行了验证。试验结果表明,这种基于GNSS的CPⅢ点平面坐标快速测量方法,在观测时长为30 min的情况下就能达到大跨度桥梁上底座板、轨道板等施工对CPⅢ平面网相关测量精度的要求。 展开更多
关键词 GNSS静态相对定位 大跨斜拉桥 长大连续梁 CPⅢ平面网 快速测量方法
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大跨度悬挂式单轨钢箱组合梁总体设计及关键技术研究
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作者 柳鸣 员帅伟 +1 位作者 祝兵 张振 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第10期90-97,共8页
悬挂式单轨是一种轻型、中速、低成本的新型轨道交通方式,结构轻盈、美观,但是当跨越河流、沟壑等障碍时,存在明显短板。从结构受力、运行安全角度出发,提出一种在斜拉桥的主梁上架设轨道墩柱和轨道梁的新型组合梁结构方案,突破常规悬... 悬挂式单轨是一种轻型、中速、低成本的新型轨道交通方式,结构轻盈、美观,但是当跨越河流、沟壑等障碍时,存在明显短板。从结构受力、运行安全角度出发,提出一种在斜拉桥的主梁上架设轨道墩柱和轨道梁的新型组合梁结构方案,突破常规悬挂式单轨跨越能力受限的壁垒。为研究斜拉桥主梁与轨道梁墩柱结合部位复杂的受力情况和传力路径,采用ANSYS软件分别建立钢箱梁区段和混凝土箱梁区段有限元模型。结果表明:钢箱梁区段,墩柱荷载主要传递给与之直接相连的横隔板以及中腹板,其中,横隔板受力比较均匀,中腹板受力主要集中在以墩柱为中心,半径约2 m的范围内,基本可以传递至钢梁底板。墩柱轴力的58%传递给与之直接相连的横隔板;墩柱横桥向弯矩的传递过程中,58.8%的剪力传递给与之直接相连的横隔板;墩柱顺桥向弯矩的传递过程中,53.4%的剪力传递给中腹板;混凝土箱梁区段,墩柱荷载主要传递给与之直接相连的混凝土腹板、横隔板。混凝土受力主要集中在以结合面为中心,半径约2 m的范围内,墩柱荷载在结合面以下约0.5 m的范围内基本完成传递,墩柱轴力的68.8%传递给与之直接相连的横隔板;墩柱横桥向弯矩的传递过程中,86.4%的剪力传递给与之直接相连的横隔板;墩柱顺桥向弯矩的传递过程中,44.6%的剪力传递给中腹板。 展开更多
关键词 大跨度斜拉桥 钢箱组合梁 新型结构体系 墩梁连接处 传力路径 悬挂式单轨
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大跨度铁路斜拉桥索力快速识别方法研究 被引量：2
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作者 曹阳梅 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第4期116-122,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 大跨度铁路桥梁 斜拉桥 索力识别 抗弯刚度 简支梁模型 实测频率 多阶模态交线
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高铁大跨度斜拉桥上无砟轨道轨排平面位置测控新方法研究 被引量：1
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作者 李佩奇 黄志斌 +4 位作者 刘成龙 李斌彬 梁奇 李麒麟 杨雪峰 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第9期47-52,59,共7页
为探讨高铁大跨度斜拉桥主梁结构稳定性差且桥面形变量大,主梁上CPⅢ控制点平面坐标受到荷载、温度变化导致多值性,海湾风力大导致主梁上智能型全站仪难以整平和设站精度低等问题,依托新建福厦高速铁路安海湾大跨度斜拉桥工程,对上述技... 为探讨高铁大跨度斜拉桥主梁结构稳定性差且桥面形变量大,主梁上CPⅢ控制点平面坐标受到荷载、温度变化导致多值性,海湾风力大导致主梁上智能型全站仪难以整平和设站精度低等问题,依托新建福厦高速铁路安海湾大跨度斜拉桥工程,对上述技术问题进行研究,提出一种采用“准直线法”进行高铁大跨度斜拉桥主梁上无砟轨道轨排平面位置测控的新方法。通过在主梁上单侧钢轨的中心线布设若干个平面基准点,建立一条无砟轨道轨排平面位置测控基准线,通过“准直线法”实测无砟轨道轨排工具轨与基准线间的横向偏差,并验证“准直线法”测控坐标与设计坐标较差小于规范要求的2 mm限差,进而指导无砟轨道轨排工具轨平面精调工作。研究结果表明:“准直线法”克服了大跨度斜拉桥主梁上CPⅢ点坐标的多值性和智能型全站仪设站困难等问题,达到指导主梁上无砟轨道横向精调的目的;通过检测点间的横向坐标偏差之差,验证了“准直线法”的精度和可靠性均能够满足高速铁路工程测量规范的要求。该方法已经成功指导安海湾大跨度斜拉桥主梁上的无砟轨道施工,从而保证了新建福厦高铁控制性工程的顺利施工,可为今后大跨度斜拉桥上无砟轨道轨排工具轨施工平面精调工作提供参考。 展开更多
关键词 高速铁路 铁路桥梁 大跨度斜拉桥 无砟轨道 轨排精调 准直线法 CPⅢ控制点
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