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装配整体式地下车站中板大开孔力学性能研究

铁道工程学报 2022年第10期39卷 87-93页

作者：雷崇孙波徐军林张震中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

研究目的:装配式地下车站符合国家大力发展绿色建筑的倡导,近年来逐步得到应用。本文基于无锡至江阴城际轨道交通南门站采用的装配整体式车站结构体系,提出中板大开孔处孔边结构的设计方案,并对该孔边结构进行力学性能分析,为装配整体... 详细信息

研究目的:装配式地下车站符合国家大力发展绿色建筑的倡导,近年来逐步得到应用。本文基于无锡至江阴城际轨道交通南门站采用的装配整体式车站结构体系,提出中板大开孔处孔边结构的设计方案,并对该孔边结构进行力学性能分析,为装配整体式车站的孔边结构体系应用提供理论依据。研究结论:(1)装配整体式车站在中板大开孔处采用叠合装配孔边结构方案合理可行,具有装配率高、免支架模板、施工快、不占用建筑净空、孔边构件刚度大的优点;(2)方案无论是在施工阶段还是在使用阶段,承载能力和变形均满足要求,结构安全可靠;(3)施工阶段,横向孔边梁(MYZAL(Y)梁)和纵向孔边梁(MYZAL(X)梁)安全冗余度相对较低,需控制开孔长边尺寸和施工荷载;(4)永久使用阶段,叠合孔边构件刚度显著大于现浇孔边构件;(5)本研究成果可在装配式地下车站中推广应用。

关键词：装配整体式地下车站中板大开孔孔边结构力学性能分析

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衢宁铁路单线预留双线方案研究

铁道工程学报 2022年第2期39卷 19-23页

作者：秦国强中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

研究目的:为满足客货运量运输需求并预留长远发展条件,部分线路近期修建为单线,预留双线建设条件,线路开通运营后择机适时增建Ⅱ线。单线预留双线铁路需统筹各区段近远期运输需求、Ⅰ线和Ⅱ线工程及实施条件,合理确定车站分布、Ⅱ线预... 详细信息

研究目的:为满足客货运量运输需求并预留长远发展条件,部分线路近期修建为单线,预留双线建设条件,线路开通运营后择机适时增建Ⅱ线。单线预留双线铁路需统筹各区段近远期运输需求、Ⅰ线和Ⅱ线工程及实施条件,合理确定车站分布、Ⅱ线预留线位及近期同步实施工程。本文通过衢宁铁路线路方案研究,对单线预留双线铁路设计方法进行探讨。研究结论:单线预留双线铁路不仅需要设计好Ⅰ线,还需要预留好Ⅱ线条件。(1)应明确预留Ⅱ线同步实施工程范围,根据Ⅰ线的隧道、桥梁、车站等工程的难易程度,综合比选确定Ⅱ线的左右侧;(2)应尽量减少换侧的次数,并结合具体情况选择好换侧地点;(3)进行Ⅱ线工程预设计时应尽量减少预留Ⅱ线同步实施工程,确有必要时进行工程预留;(4)本研究可为类似单线预留双线铁路设计提供借鉴和参考。

关键词：单线预留双线铁路线路方案同步实施工程

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客运专线高架站咽喉区道岔梁结构设计与研究

铁道工程学报 2016年第3期33卷 51-54页

作者：陈新铁道第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

研究目的:随着国内客运专线的建设,一些车站布置在高架桥上,无缝道岔对桥梁提出了特殊要求,桥式布置需结合道岔进行;车站咽喉区宽度变化大,桥梁结构适应困难;无缝道岔对桥梁产生较大线路纵向力,使桥梁下部结构设计困难。因此,有必要专... 详细信息

研究目的:随着国内客运专线的建设,一些车站布置在高架桥上,无缝道岔对桥梁提出了特殊要求,桥式布置需结合道岔进行;车站咽喉区宽度变化大,桥梁结构适应困难;无缝道岔对桥梁产生较大线路纵向力,使桥梁下部结构设计困难。因此,有必要专题研究其桥式布置、上下部结构形式、梁轨相互作用、咽喉区桥梁动力仿真分析。研究结论:(1)在咽喉区采用跨度基本为32.7 m的梁式桥是合适的;(2)咽喉区桥梁宽度变化较大,横向采用多种结构形式,能适应桥宽变化大的特点;(3)渡线区长联连续梁无设置多个固定墩的必要,仍采用单个固定墩;(4)咽喉区道岔梁的纵向固定支座位置决定了桥墩无缝线路纵向力的大小,边梁承受的线路伸缩力较大;(5)咽喉区道岔梁变化较多,需合理布置横向固定支座位置;(6)动力仿真分析验证了行车的安全性和乘坐舒适性;(7)本文研究成果对客运专线高架站咽喉区道岔梁结构设计具有推广价值。

关键词：高架站咽喉区道岔梁

公铁合建斜拉桥钢桁-混凝土板组合梁受力特性

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铁道科学与工程学报 2023年

作者：施洲赵旭泼刘振标夏正春印涛中铁第四勘察设计院集团有限公司桥梁设计院西南交通大学土木工程学院

以主跨808 m的公铁合建新型钢桁-混凝土板组合梁斜拉桥——洪奇沥特大桥为背景，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新特性和混凝土桥面板荷载分配比，并讨论混凝土桥面... 详细信息

以主跨808 m的公铁合建新型钢桁-混凝土板组合梁斜拉桥——洪奇沥特大桥为背景，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新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tb、横梁刚度变化系数λK和钢与混凝土弹性模量比λE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”、“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tb及λK的增大而增大，随λE的增大而逐渐减小；混凝土桥面每层平均荷载分配比ξ与tb成正比，与λK及λE成反比；当tb、λK和λE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。

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

超大直径盾构隧道浅埋下穿铁路变形及控制技术研究

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铁道标准设计 2024年

作者：戴志成中铁第四勘察设计院集团有限公司

为探究超大直径盾构在下穿铁路时的沉降规律，以济泺路穿黄北延隧道工程双线超大直径盾构隧道下穿邯济铁路为背景，采用FLAC3D软件建立三维数值模型，采用Peck沉降公式对模型的可靠性进行验证，并针对不采取加固措施和采用“D型便梁+地... 详细信息

为探究超大直径盾构在下穿铁路时的沉降规律，以济泺路穿黄北延隧道工程双线超大直径盾构隧道下穿邯济铁路为背景，采用FLAC3D软件建立三维数值模型，采用Peck沉降公式对模型的可靠性进行验证，并针对不采取加固措施和采用“D型便梁+地层注浆”加固措施两种工况下隧道下穿铁路施工引起的变形规律进行研究。验证表明，使用该数值模拟方法的计算结果能够与Peck沉降公式较好地吻合，计算方法可靠。模拟结果表明，不采取任何加固措施，盾构直接下穿铁路，轨道最大沉降量为15.8mm，发生在铁路与盾构交叠处，而两隧道中线位置上方轨道沉降值为13.4mm，不能满足沉降限值7mm的要求；而采用加固措施后，地表最大沉降值为6.2mm，轨道最大沉降值为5.3mm，水平位移1.59mm，满足安全控制要求。综上所述，采取“D型便梁+地层注浆”加固措施进行变形控制效果明显，能够降低61%的地表沉降和66.5%的轨道沉降，使得轨道变形满足铁路运营控制标准。监测数据与数值计算的规律和数值基本相符，证明“D型便梁+地层注浆”的加固措施在超大直径盾构施工安全控制上的可行性。此外，由于盾构施工中地质状况及施工质量的不确定性，沉降预判可能出现偏差，因此，应积极对铁路轨道和路基变形进行监测，确保铁路运营的安全性及可靠性。

关键词：超大直径盾构隧道浅埋下穿运营铁路 D型便梁

福平铁路平潭海峡公铁两用大桥预拱度偏差处理方案及验证

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铁道标准设计 2024年

作者：钟晶中铁第四勘察设计院集团有限公司

福平铁路平潭海峡公铁两用大桥成桥预拱度偏差较大，而相关规范及技术文件未规定最大预拱度允许偏差，故需研究调整设计坡度的可行性，并通过检算和验证确保工程的安全性及舒适性。首先，通过比较预拱度曲线、长坡度曲线、短坡度曲线3... 详细信息

福平铁路平潭海峡公铁两用大桥成桥预拱度偏差较大，而相关规范及技术文件未规定最大预拱度允许偏差，故需研究调整设计坡度的可行性，并通过检算和验证确保工程的安全性及舒适性。首先，通过比较预拱度曲线、长坡度曲线、短坡度曲线3种线形方案，发现维持现有成桥线形的预拱度曲线方案在活载作用下的动态线形相对较平缓，并有利于在钢桥两端平坡处设置伸缩调节器，道砟厚度也更均匀，对桥梁杆件受力更有利，而其他2个方案存在道砟厚度不均匀增加导致部分结构受力过大、坡段长度过短导致与现行规范冲突等问题。然后，通过分析桥址区极端温度下的高程和坡度变化值，证明了温度竖向变形对本桥主航道斜拉桥轨面高程影响较小，并通过检算成桥受力状态确定了在成桥线形偏高的现状下主航道桥结构性能指标满足设计要求，风-车-桥耦合分析也验证了在极端温度变形及现状桥面高程偏差情况下车、桥性能未发生显著变化。最后，通过联调联试测试进一步用实验的方式验证了工程的安全性及舒适性，运营监测结果也显示本桥轨道几何状态及各项设备装置的工作状态正常。研究结果表明，跨度在300～500m的桥梁不适合使用坡度拟合的方式来消除成桥预拱度偏差问题，通过温度竖向变形、成桥受力状态、风-车-桥耦合分析等检算，维持现有成桥线形的预拱度曲线方案满足工程的安全性及舒适性要求。联调联试和运营监测结果证明了以上研究成果的正确性，为类似跨度桥梁的设计和预拱度偏差问题提供了参考。

关键词：福平铁路跨海大桥公铁两用大桥预拱度偏差轨道线形

高速铁路大跨度无砟轨道梁徐变变形控制标准研究

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铁道标准设计 2024年

作者：柏华军中铁第四勘察设计院集团有限公司

针对现有规范的徐变控制标准不适用于超过128m的大跨度预应力混凝土主梁，且经验控制标准存在指标严、结构经济性差等问题，提出了128m以上大跨度预应力混凝土主梁的徐变控制标准。通过调研分析徐变对行车影响、徐变控制成功经验、规范... 详细信息

针对现有规范的徐变控制标准不适用于超过128m的大跨度预应力混凝土主梁，且经验控制标准存在指标严、结构经济性差等问题，提出了128m以上大跨度预应力混凝土主梁的徐变控制标准。通过调研分析徐变对行车影响、徐变控制成功经验、规范控制标准演变、挠跨比与曲率关系、曲率控制下徐变限值、工程应用效果等综合因素，指出大跨度连续梁具有变形异于简支梁的规则不平顺、运营荷载富裕大、主梁刚度富裕大、主梁活载变形预拱效应和大跨度索辅结构变形可调等徐变控制有利因素，研究提出大跨度预应力混凝土主梁取消20mm限值，按L/5000标准控制工后徐变变形的建议，并选取京沪高铁、合福高铁和广深港城际四个连续梁拱案例佐证建议的可行性和安全性。最后对影响徐变变形的原因进行探讨分析，建议结合案例开展调研和徐变理论研究，为无砟轨道桥梁进一步向大跨度发展提供理论支撑。

关键词：高速铁路预应力混凝土主梁无砟轨道徐变变形曲率挠跨比连续梁拱