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超宽超重曲线高架桥转体施工关键力学性能分析

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铁道建筑技术 2024年第4期 164-167页

作者：王土中铁二十一局集团第一工程有限公司新疆乌鲁木齐830011

以西北地区某桥面单幅宽36.5 m、重近20000 t曲线T构梁转体施工为研究对象,通过建立有限元模型,分析在大温差条件下桥梁上部结构变形情况、承台受力情况、承台温度效应,并对施工安全风险进行合理评估。研究表明:上、下球铰圆形接触面端... 详细信息

以西北地区某桥面单幅宽36.5 m、重近20000 t曲线T构梁转体施工为研究对象,通过建立有限元模型,分析在大温差条件下桥梁上部结构变形情况、承台受力情况、承台温度效应,并对施工安全风险进行合理评估。研究表明:上、下球铰圆形接触面端部较大的水平压力会导致球铰部分区域出现主拉应力,设计时需增大球铰半径或降低球铰高度以减小或消除拉应力;转动球铰对悬臂梁变形有较大影响,将不平衡重量控制在0.8%以内时,可较好降低转动球铰对悬臂梁变形的影响;温度应力引起的承台最大拉应力值满足规范限值要求。

关键词：超宽超重T构转体施工转动球铰大温差变形数值分析

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新建包西—瓦日铁路联络线工程建设方案研究

铁道工程学报 2024年第4期41卷 7-12页

作者：杨浩中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:包西铁路、瓦日铁路作为我国“西煤东运、北煤南运”铁路通道体系中的骨干通道,是保障我国煤炭兜底的重要基础设施。但随着“三西”地区煤炭的不断开发,周边煤运通道存在包西铁路榆林至绥德段运力紧张、太中银铁路后方径路不畅... 详细信息

研究目的:包西铁路、瓦日铁路作为我国“西煤东运、北煤南运”铁路通道体系中的骨干通道,是保障我国煤炭兜底的重要基础设施。但随着“三西”地区煤炭的不断开发,周边煤运通道存在包西铁路榆林至绥德段运力紧张、太中银铁路后方径路不畅,而瓦日铁路富余能力较多的问题,包西铁路至瓦日铁路联络线的建设有利于加强煤运干线通道互动协作、增加路网运输灵活性、提升路网整体效能、保障“三西”地区煤炭外运需求,意义重大。铁路项目建设方案的确定与功能定位、线路走向、运输任务承担、主要技术标准相互耦合,需进行统筹研究。研究结论:(1)在研究年度路网分工和运量预测的基础上,分析得出研究年度既有铁路不能满足区域煤炭外运需求,结合路网现状,提出考虑整合路网资源的利用既有铁路扩能方案,以及运营管理协调性相对好的新建铁路通道方案两大建设方案;(2)结合运输需求、既有线路标准和线路通过能力提出了两大建设方案的子方案,重点从工程投资、运输组织、运营管理等方面对各方案进行分析,综合分析后推荐投资节省、可充分利用既有路网资源、实现路网整体效益最大化的既有通道扩能方案,即近期沿既有红柠铁路增建二线、在建神瓦单线铁路变更为双线铁路;(3)研究思路和方法可为通道联络线工程建设提供参考和借鉴。

关键词：客货共线铁路建设方案工程设置客货运需求运输能力

热处理工艺对激光熔覆316L温度场与应力场的影响规律

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中国机械工程 2024年第4期35卷 666-677页

作者：李燕乐潘忠涛戚小霞崔维强陈健李方义山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061 中铁十四局集团有限公司济南250101

为研究不同热处理工艺对激光熔覆残余应力的调控作用,利用ANSYS有限元分析软件建立了热力耦合模型,对不同温度(22~900℃)的熔覆前预热处理、不同温度(200~1000℃)的熔覆后退火处理以及熔覆前后协同热处理条件下的激光熔覆316L不锈钢温... 详细信息

为研究不同热处理工艺对激光熔覆残余应力的调控作用,利用ANSYS有限元分析软件建立了热力耦合模型,对不同温度(22~900℃)的熔覆前预热处理、不同温度(200~1000℃)的熔覆后退火处理以及熔覆前后协同热处理条件下的激光熔覆316L不锈钢温度场和应力场进行了数值模拟。研究结果表明:预热对熔池温度影响最大,熔池温度随预热温度的增高而增高;退火处理对激光熔覆残余应力的改善效果最好,800℃退火处理可使残余应力减小约50%,其次是熔覆前后协同热处理,可使残余应力减小约35%,预热处理对激光熔覆残余应力有一定改善,其中预热500℃可使残余应力减小约20%。

关键词： 316L不锈钢激光熔覆热处理数值模拟残余应力

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大西高铁牵引供电系统提速方案研究

铁道工程学报 2024年第6期41卷 64-70页

作者：吴亚飞中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:大西高铁线下工程按时速350 km设计,时速250 km开通运营,拟提速至时速300 km。确定提速改造方案需对既有牵引供电系统供电能力及设备状况进行评估及校验,结合牵引负荷增长需求,按5 min、4 min追踪间隔对全线牵引网电压水平和... 详细信息

研究目的:大西高铁线下工程按时速350 km设计,时速250 km开通运营,拟提速至时速300 km。确定提速改造方案需对既有牵引供电系统供电能力及设备状况进行评估及校验,结合牵引负荷增长需求,按5 min、4 min追踪间隔对全线牵引网电压水平和接触网有效电流进行研究,通过牵引供电设施分布、牵引变压器容量和其他设备容量分析,确定设备补强方案;通过弓网仿真研究确定接触网系统张力,进而校核接触网基础容量及零部件的适应性并确定改造方案。研究结论:(1)经对既有牵引供电系统供电能力及设备仿真分析,既有供电设施分布满足提速要求,除西安北牵引变电所牵引变压器安装容量满足要求外,其余牵引变电所均需增容改造;(2)牵引变电所配电装置维持既有布置方案,对容量不满足要求的电流互感器和导线进行扩容改造;(3)接触悬挂线材维持既有型号,正线额定张力调整至28.5 kN+21 kN,同步改造部分接触网零部件;(4)本研究成果可为高速铁路牵引供电系统提速、达速及提质等类似工程提供借鉴和参考。

关键词：高速铁路牵引供电牵引变电接触网提速

主跨330 m高速铁路无砟轨道混合梁斜拉桥设计

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铁道工程学报 2024年第4期41卷 42-47,59页

作者：庄严中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

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... 详细信息

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。

关键词：无砟轨道大跨度钢箱梁混合梁斜拉桥

煤岩组合体单侧限力学性能与能量演化规律及损伤本构研究

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矿业研究与开发 2024年第9期44卷 64-73页

作者：田书广中铁十五局集团有限公司上海201306 中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司河南洛阳市471000 中铁十五局集团第二工程有限公司上海200070

为了探究煤岩组合体受载失稳破裂和能量演化及损伤力学行为,基于数字图像相关(DIC)技术并结合自制“L”形试验模具,制备不同厚宽比的岩-煤-岩组合体试样并开展了多组单侧限压缩力学试验,探究煤岩组合体的力学特性和宏观破裂特征,基于薄... 详细信息

为了探究煤岩组合体受载失稳破裂和能量演化及损伤力学行为,基于数字图像相关(DIC)技术并结合自制“L”形试验模具,制备不同厚宽比的岩-煤-岩组合体试样并开展了多组单侧限压缩力学试验,探究煤岩组合体的力学特性和宏观破裂特征,基于薄板压曲理论,构建煤壁理论力学模型并分析煤岩组合体煤壁稳定性,进一步研究组合体能量动态演化规律及其损伤本构关系。研究表明:组合体的应力-应变曲线主要分成4个阶段:初始压密阶段、弹性阶段、屈服阶段和峰后破坏阶段;随煤层厚度增加,组合体峰值强度和弹性模量逐渐降低,而峰值应变逐渐增加;试样破裂主要出现在煤层临空侧,当煤岩厚宽比小于1时,裂纹沿加载方向贯通整个煤层,而煤岩厚宽比大于1时,裂纹转移至煤层与顶板的交界面,呈小块状破坏;组合体煤壁失稳的临界应力随煤层厚度的增加而增加;随煤层厚度的增加,煤岩体的储能极限随之增加,能量释放系数先减小后增加,厚宽比等于1为拐点;基于Weibull统计分布密度函数,构建单侧限荷载下煤岩组合体的损伤本构关系,试验结果验证了本构关系的可行性。

关键词：煤岩组合体破裂特征数字图像相关技术能量演化规律损伤本构

改进的VIM模型在建筑物区域地震脆弱性评估中的应用——以玉树地区为例

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灾害学 2024年第2期39卷 106-112页

作者：郑浩陈宇郭兰兰刘吉夫刘连友郑涛北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中铁一局集团有限公司建筑安装工程分公司西安710054

快速和准确地评估建筑区域地震脆弱性,对把握区域尺度的地震风险和城市及周边地区的防震减灾工作具有重要意义。该文利用改进的脆弱性指数模型(VIM),在区域尺度上选取建筑物的修建时期、结构类型、建筑面积、楼层高度和建筑层数等7种属... 详细信息

快速和准确地评估建筑区域地震脆弱性,对把握区域尺度的地震风险和城市及周边地区的防震减灾工作具有重要意义。该文利用改进的脆弱性指数模型(VIM),在区域尺度上选取建筑物的修建时期、结构类型、建筑面积、楼层高度和建筑层数等7种属性作为修正指标,对玉树藏族自治州建筑物区域地震脆弱性曲线进行修正。并以2010年4月14日的玉树7.1级地震为情景,对玉树地区建筑物区域地震脆弱性进行评估,并分析其分布规律和影响因素。研究表明,改进的VIM模型可以显著提高玉树地区建筑物区域地震脆弱性的评估结果(13%)。玉树地区建筑物区域地震脆弱性在空间上呈现出以震中结古镇为中心向四周辐射递减,和以甘孜—玉树断裂带为“脊线”向两侧递减的分布规律。

关键词：建筑物区域地震脆弱性脆弱性指数法地震灾害

大跨梁桁组合结构高铁斜拉桥主梁施工方案比选

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世界桥梁 2024年第4期52卷 48-53页

作者：李书兵卢皓郭仲溪武九铁路客运专线湖北有限责任公司湖北武汉430200 中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安710043 中铁十一局集团第一工程有限公司湖北襄阳441104

西十高铁汉江特大桥主桥为(67+70+73+420+73+70+67) m斜拉桥,主梁采用预应力混凝土箱梁和加劲钢桁架组成的梁桁组合结构,钢桁架下节点与预应力混凝土箱梁采用PBL键连接。边跨及塔区混凝土主梁采用支架现浇施工,为选择合理的中跨混凝土... 详细信息

西十高铁汉江特大桥主桥为(67+70+73+420+73+70+67) m斜拉桥,主梁采用预应力混凝土箱梁和加劲钢桁架组成的梁桁组合结构,钢桁架下节点与预应力混凝土箱梁采用PBL键连接。边跨及塔区混凝土主梁采用支架现浇施工,为选择合理的中跨混凝土主梁施工方案,提出5 m节段悬浇施工、10 m节段悬浇施工、5 m节段预制悬拼施工3种方案,从建设条件、结构受力、行车动力性能、桥面线形、施工工期和投资等方面对3种方案进行对比。结果表明:5 m节段预制悬拼施工方案的工期最短,但投资最高,且受建设场地和运输条件的制约;节段悬浇施工技术成熟,技术风险及质量风险低,相比5 m节段,10 m节段悬浇施工方案虽然投资略高,但能够有效节省工期达5个月,且结构受力性能、行车安全性及舒适性、桥面线形均满足相关要求,在保证施工监控精度的前提下,成桥线形也在可控范围内,该桥最终选择10 m节段悬浇施工中跨混凝土主梁。

关键词：斜拉桥梁桁组合结构预应力混凝土箱梁悬浇施工悬拼施工受力变形方案比选

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隧道钢管混凝土复合结构力学性能研究

铁道建筑技术 2024年

作者：黄震中铁十四局集团第一工程发展公司

隧道复合支护体系常采用钢拱架、纵向连接筋及喷射混凝土的组合方式作为支护手段。依托广东省汕头湾海底隧道,通过有限元数值模拟软件对方钢管混凝土强度、拱架组合间距及纵向连接筋直径对拱架受力特性的影响进行研究,分析不同支护方案... 详细信息

隧道复合支护体系常采用钢拱架、纵向连接筋及喷射混凝土的组合方式作为支护手段。依托广东省汕头湾海底隧道,通过有限元数值模拟软件对方钢管混凝土强度、拱架组合间距及纵向连接筋直径对拱架受力特性的影响进行研究,分析不同支护方案下荷载-位移曲线。研究结果表明:(1)混凝土强度提升显著增强了构件在弹性阶段及开裂阶段的强度,尤其是在弹性阶段,强度增强显著;(2)拱架组合间距减小显著增强了构件在弹性阶段及开裂阶段的强度,可有效优化应力分布;(3)随连接筋直径增大,构件屈服荷载增加缓慢,对构件承载力提升效果并不显著。

关键词：复合支护混凝土强度拱架间距钢筋直径力学性能数值分析