检索结果-南通市图书馆

邻近高铁桥梁工程全过程安全控制技术研究与创新

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铁道标准设计 2024年

作者：孙宗磊孟繁增中国铁路经济规划研究院桥隧咨询部中国铁路设计集团有限公司土建院

面向日益复杂的邻近高速铁路桥梁工程建设需求，依托国内典型工程，研究设计、安全评估、施工监控等全过程安全控制成套创新技术。针对小角度跨越高铁桥梁工程，设计采用框架墩钢桁梁方案，梁体采用全焊接免涂装耐候钢，可有效减少后期... 详细信息

面向日益复杂的邻近高速铁路桥梁工程建设需求，依托国内典型工程，研究设计、安全评估、施工监控等全过程安全控制成套创新技术。针对小角度跨越高铁桥梁工程，设计采用框架墩钢桁梁方案，梁体采用全焊接免涂装耐候钢，可有效减少后期运维工作量；中墩采用框架墩兼做滑道，实现永临结合，可减少对既有高铁行车干扰，大幅降低全生命周期运维成本。针对深路堑小净距下穿高铁桥梁工程，提出压重平衡顶推框构设计方案，在顶进过程中根据监测数据实时调整顶部压重，对于隆起变形控制效果显著。针对长距离并行高铁桥梁工程，从沉降影响和施工安全角度进行比选，提出25m合理线间距，节约土地资源100hm2，实测变形影响1mm以内。为解决卸载模拟不准确的问题，采用剑桥模型和应力释放法精细评估盾构下穿对既有高铁桥墩变形影响，分析与实测沉降均未超过0.4mm；为解决快速动态评估难题，提出精细分层总和法评估邻近堆卸载对既有高铁变形影响，可提升邻近高铁工程变形评估的精度和效率，计算时间为同等规模下有限元模型的1/14。提出基于参数反演的施工监控方法，采用监测-分析-反演-预测-调整的施工监控流程，可有效解决大型复杂邻近施工对既有高铁沉降影响控制难题。研究成果在潍莱高铁、京沪高铁等工程中应用，保障了邻近工程顺利实施和既有高铁运营安全，为类似工程提供借鉴。

关键词：高速铁路邻近桥梁工程安全评估施工监控安全控制技术

高速铁路大跨度桥梁轨道静态长波不平顺设计控制参数研究

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铁道学报 2024年第4期46卷 177-183页

作者：陈良江孙宗磊严爱国郭远航杨得旺中国铁路经济规划研究院有限公司北京100038 中国国家铁路集团有限公司工程设计鉴定中心北京100844 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 中国铁建股份有限公司桥梁工程实验室湖北武汉430063

我国现行高速铁路设计、验收规范中,采用300 m基线150 m矢距差法对轨道长波不平顺性进行评价。对于大跨度桥梁,受温度变化、混凝土收缩徐变等多种因素影响,桥上轨道线形随温度变化而发生动态变化,仍沿用规范的评价方法,难以与桥梁固有... 详细信息

我国现行高速铁路设计、验收规范中,采用300 m基线150 m矢距差法对轨道长波不平顺性进行评价。对于大跨度桥梁,受温度变化、混凝土收缩徐变等多种因素影响,桥上轨道线形随温度变化而发生动态变化,仍沿用规范的评价方法,难以与桥梁固有变形特性相适应。通过分析我国现行高速列车敏感波长,结合多座大桥运营监测结果及不同弦长的有效测量范围,确定选用60 m中点弦测法评价大跨桥梁轨道长波不平顺性;通过仿真及实测手段,得到列车速度为250、300、350 km/h时60 m中点弦测法平顺性控制限值。多座高速铁路大跨度桥梁工程实践表明,60 m中点弦测法适用性较好,可供今后高速铁路大跨度桥梁设计、验收参考。

关键词：高速铁路大跨度桥梁长波不平顺中点弦测法

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大跨度斜拉桥无砟轨道结构静动力特性研究

铁道标准设计 2024年

作者：胡志鹏孙宗磊张浩然刘凯薛旻吕涛西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室中铁第一勘察设计院集团有限公司中国铁路经济规划研究院有限公司西南交通大学利兹学院西南交通大学土木工程学院

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-... 详细信息

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1.62 m/s2；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。

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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包银高铁乌海黄河桥主桥方案研究

中国铁道科学 2022年第1期43卷 75-84页

作者：孙宗磊李恩良西南交通大学土木工程学院四川成都610031 中国铁路经济规划研究院有限公司桥隧咨询部北京100844 中国铁路设计集团有限公司土建结构研究所天津300308

结合包银高铁乌海黄河桥桥址"季节温差大、地震烈度高、洪凌汛期长、跨度要求特殊、通航要求高"的边界条件,运用调研分析、有限元计算和对比研究等方法,从桥式、梁塔结构形式、抗震约束、轨道平顺性和施工等方面对该桥主桥方案进行研究... 详细信息

结合包银高铁乌海黄河桥桥址"季节温差大、地震烈度高、洪凌汛期长、跨度要求特殊、通航要求高"的边界条件,运用调研分析、有限元计算和对比研究等方法,从桥式、梁塔结构形式、抗震约束、轨道平顺性和施工等方面对该桥主桥方案进行研究。结果表明:主桥采用花瓶型桥塔、孔跨布置为(80+80+310+80+80)m的半漂浮体系混合箱梁斜拉桥方案的技术经济效果最佳;混合箱梁具有良好的抗震性和经济性,是高烈度震区斜拉桥主梁的优选方案;花瓶型桥塔与桥址的S形河道有较好的适应性,由此产生良好的经济性能;由大位移球形钢支座、主塔和辅助墩设置的阻尼器、边墩和辅助墩设置的横向防落梁组成综合抗震约束体系,能有效减小结构的地震内力,且可降低主桥造价约4%;主桥具有较好的轨道平顺性,按40和60 m弦计算的高低不平顺分别为3.76,7.77 mm,轨向不平顺分别为2.34,4.43 mm,按时速250 km运行时,乘坐舒适性均在"良好"以上;"梁端提梁、桥面运梁、悬臂拼梁"的施工方案能够降低主梁施工与黄河渡洪、渡凌的相互影响,可缩短工期约5个月,同时能保证施工过程桥梁结构的受力安全。

关键词：包银高铁乌海黄河桥桥址条件主桥方案高烈度震区抗震性经济性

下穿高铁桥梁施工安全风险评估及变形动态控制技术

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桥梁建设 2022年第5期52卷 135-141页

作者：孙宗磊孟繁增西南交通大学土木工程学院四川成都610031 中国铁路经济规划研究院北京100038 中国铁路设计集团有限公司天津300308

京沪高铁桥梁下方拟修建一条斜交高速公路,为确保施工期京沪高铁桥梁的运营安全,对下穿高铁桥梁施工安全风险进行评估,并对桥墩沉降变形进行控制。首先采用风险交流法及专家调查法对下穿桥梁施工风险源进行定性的辨识,再采用数值仿真分... 详细信息

京沪高铁桥梁下方拟修建一条斜交高速公路,为确保施工期京沪高铁桥梁的运营安全,对下穿高铁桥梁施工安全风险进行评估,并对桥墩沉降变形进行控制。首先采用风险交流法及专家调查法对下穿桥梁施工风险源进行定性的辨识,再采用数值仿真分析法对施工期京沪高铁桥梁变形与桩基承载力进行安全评估,并基于自主研发的高铁桥梁变形自动化实时监测系统,利用实测数据对模型进行反演校正,进一步预测后续施工影响,采用配重调控法实现变形动态控制。工程应用表明,所采用的安全风险评估方法和变形动态控制技术应用效果较好,适用于既有高铁桥梁下方修建大断面超深挖路堑工程安全控制。

关键词：高速铁路桥下穿桥梁施工风险源安全风险评估实时监测系统变形动态控制控制技术

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大跨度铁路混凝土部分斜拉桥设计参数研究

铁道工程学报 2022年第3期39卷 50-54,61页

作者：孙宗磊周岳武中国铁路经济规划研究院有限公司北京100844 中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:随着我国铁路特别是高速铁路快速发展,大跨度铁路混凝土部分斜拉桥应用越来越广,如主跨220 m的商合杭铁路颍上特大桥、主跨240 m的黔张常铁路阿蓬江特大桥以及主跨288 m的福平铁路乌龙江特大桥等。通过对国内外大跨度部分斜拉... 详细信息

研究目的:随着我国铁路特别是高速铁路快速发展,大跨度铁路混凝土部分斜拉桥应用越来越广,如主跨220 m的商合杭铁路颍上特大桥、主跨240 m的黔张常铁路阿蓬江特大桥以及主跨288 m的福平铁路乌龙江特大桥等。通过对国内外大跨度部分斜拉桥设计参数的分析研究,结合关键设计参数对力学性能的影响,提出大跨度铁路混凝土部分斜拉桥关键设计参数的合理取值。研究结论:(1)大跨度铁路混凝土部分斜拉桥设计时应因地制宜选择合适的结构体系,以降低结构变形,减少养护维修工作量,提高行车舒适性;(2)铁路部分斜拉桥桥面以上塔高与跨度比宜取1/8~1/10;(3)铁路部分斜拉桥的支点梁高宜取跨度的1/18~1/20,跨中梁高与支点梁高之比宜采用0.45~0.6;(4)铁路部分斜拉桥拉索安全系数建议不小于2.0;(5)本研究结论可为铁路桥梁设计提供参考。

关键词：铁路混凝土梁部分斜拉桥设计参数

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雄商高铁黄河特大桥主桥桥型方案比选

桥梁建设 2023年第5期53卷 118-124页

作者：孙宗磊张上刘凯王明明中国铁路经济规划研究院北京100038 中国铁路设计集团有限公司土建院天津300308

雄商高铁黄河特大桥设计时速350 km,铺设无砟轨道。根据防洪及通航要求,该桥主桥中部跨度布置为(4×260+280)m,属于超长联大跨桥梁。结合桥址处建设条件、长联无砟轨道高速铁路桥梁建设及高速铁路行车要求,从桥型的边中跨比、梁高、结... 详细信息

雄商高铁黄河特大桥设计时速350 km,铺设无砟轨道。根据防洪及通航要求,该桥主桥中部跨度布置为(4×260+280)m,属于超长联大跨桥梁。结合桥址处建设条件、长联无砟轨道高速铁路桥梁建设及高速铁路行车要求,从桥型的边中跨比、梁高、结构体系、轨面平顺性能等方面,分别确定拱加劲连续钢桁梁桥、斜拉桥、部分斜拉桥、连续梁拱桥4种桥型的最佳方案,并对各桥型最佳方案进行技术经济综合比选。比选结果表明:斜拉桥方案在多跨情况下刚度小,采用多种工程措施提升刚度后造价最高;部分斜拉桥方案边塔尺寸较大,混凝土梁应力较高且工期较长,造价较低;连续梁拱桥方案采用钢-混混合梁减轻自重,合理跨度得到提升,造价高;拱加劲连续钢桁梁桥方案技术经济性好、受力性能较好、施工速度快,且与环境契合,因此最终采用该桥型方案。

关键词：铁路桥长联桥梁拱加劲连续钢桁梁桥桥型方案比选受力性能经济性桥梁设计

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雄商高铁黄河特大桥长联钢桁梁柔性拱设计

铁道标准设计 2023年

作者：刘凯孙宗磊王江波张上中国铁路经济规划研究院中国铁路设计集团有限公司

为适应黄河河槽宽度大、地震烈度高和无砟轨道高速行车等要求，经过桥型方案比选，雄商高铁跨越黄河采用长联多孔连续钢桁梁柔性拱，孔跨布置为(60+80+4×260+280+80+60)m，联长为1602.7m。黄河桥主桥桁高15m，桁宽13.8m，采用带竖杆的... 详细信息

为适应黄河河槽宽度大、地震烈度高和无砟轨道高速行车等要求，经过桥型方案比选，雄商高铁跨越黄河采用长联多孔连续钢桁梁柔性拱，孔跨布置为(60+80+4×260+280+80+60)m，联长为1602.7m。黄河桥主桥桁高15m，桁宽13.8m，采用带竖杆的三角型桁架，拱高50m，柔性吊杆，桥面采用正交异性钢桥面板，上面铺设15cm厚混凝土板，方便无砟轨道铺设；下部采用双柱钢筋混凝土实体桥墩，桩基础采用2.0m桩径摩擦桩，桩径2.0m，桩基采用桩底注浆技术有效减小桩长；最后结合桥位处具体情况，采用钢桁梁悬拼、钢拱竖转的施工方案。研究结果表明：该长联钢桁梁柔性拱结构具有良好刚度，梁端转角控制为0.778‰，竖向刚度为1/2107；各杆件、吊杆、锚箱和拱脚等受力复杂部位均满足规范要求；悬拼、竖转施工方案能够二次利用扣塔，同时开设多个工作面，能够大幅节省工期，经济性好。该桥的设计、建设将为我国铁路长联无砟轨道钢桥的建造和发展提供借鉴和参考。

关键词：高速铁路铁路桥黄河特大桥长联钢桁梁柔性拱无砟轨道悬臂拼装法钢拱竖转

钢-混结合连续梁负弯矩区耐久性提升技术研究

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铁道工程学报 2022年第12期39卷 54-59页

作者：孙宗磊艾宗良张誉瀚中国铁路经济规划研究院有限公司北京100038 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

研究目的:为进一步提升结构耐久性,针对铁路恒载、活载均较大的情况,以4×40 m铁路钢-混组合连续梁为例,基于有限元分析软件Midas Civil,研究采用新型抗拔不抗剪栓钉的可行性和受力行为.研究结论:(1)在负弯矩区采用抗拔不抗剪栓钉后,结... 详细信息

研究目的:为进一步提升结构耐久性,针对铁路恒载、活载均较大的情况,以4×40 m铁路钢-混组合连续梁为例,基于有限元分析软件Midas Civil,研究采用新型抗拔不抗剪栓钉的可行性和受力行为.研究结论:(1)在负弯矩区采用抗拔不抗剪栓钉后,结构的挠度、梁端转角、自振频率等刚度指标与常规栓钉方案相比变化很小,对钢梁整体受力性能影响很小;(2)推荐采用0.15L(L为梁跨度)作为中支点设置抗拔不抗剪栓钉的区域;(3)两侧的过渡区实为约束加强区,需要重点关注该区域栓钉设置,确保首排栓钉满足强度以及疲劳性能的要求;(4)工字形截面栓钉布置受限,与抗拔不抗剪需要设置过渡加强区的适应性较差;(5)本研究成果可为客货共线铁路钢-混组合连续梁桥负弯矩区耐久性提升提供借鉴和参考.

关键词：钢-混结合梁抗拔不抗剪栓钉铁路负弯矩区加密过渡区