余泽西[1]2003年在《列车提速条件下既有钢梁横向加固的试验研究》文中认为随着既有线提速,旅客列车的舒适性、安全性愈显重要,对桥梁结构的要求愈加严格。同时提速列车对桥梁结构的动力作用增大,特别是对上承式钢板梁。由于原设计标准低,横向刚度严重不足,高速列车通过时横向摆动严重超限等已严重影响了主要干线的提速,这些病害很早就存在但没有得到根治,随着列车提速,这些病害表现越来越严重,已到了必须整治的时候了。本文重点研究上承式钢板梁特别对京广郑州黄河大桥40米上承式钢板梁的加固技术实验测试。通过对京广线郑州黄河大桥40米上承式钢板梁横向摆动严重超限及钢梁杆件断裂等情况的现场调查、现场测试和理论分析及病害原因产生的机理,总结提出了上承式钢板梁的加固措施。在京广黄河大桥上通过实施加TMD、BOD减振器,增设第二平联、准箱形梁及双线刚性连接等试验,利用通过列车进行加固前后的对比测试,通过结果分析决定在京广黄河大桥上采用双线刚性联接方案进行加固。采用双线刚性连接加固方案,施工简单易行,对原钢件损伤小,安全系数高,加固费用低,减振效果明显,各项测试结果基本满足《铁路桥梁检定规范》及提速技术要求,因此对确保列车通过大桥安全及京广线的整体提速具有十分重要的意义。 对上、下行复线钢板梁采用双线刚性连接技术不改变钢梁的自振频率,而是采用刚性连接杆件将并行的两孔钢梁连接起来,通过两孔梁共同作用,加大梁体横向阻尼而达到横向减振目的。为了不传递竖向力,连接方式采用双铰接,使两孔梁只能相互传递横向力,竖向可以变位,从而基本解决了上承式钢板梁不适应提速问题。 采用双线刚性连接加固,最大振幅仍有超限,特别是一些高编自备车,横向振幅仍然较严重,经研究决定在京广黄河大桥上进行准箱形梁加固试验,预计效果会更加明显。 本文所选的题目直接来源于生产实际,紧密结合当前铁路的发展方向—— 西南交通大学工程硕士研究生学位论文 第11页既有线提速。针对实际工作中遇到的难题,运用在学校学到的基础理论并结合实际工作经验进行分析,总结综合各种技术和能力有创造性地加以解决。
岳祖润[2]2002年在《铁路桥梁叁维耦合振动仿真与墩台状态评估》文中进行了进一步梳理为了解决提速铁路和重载铁路日益突出的桥梁横向振动和状态评估问题,本文首先建立了较为完善和可靠的叁维车桥墩地基耦合振动模型。用非线性弹性块体单元模拟墩身和地基土,在桥墩基础与地基土接触面上,综合考虑了裂缝开合和相对滑动特性,形成无厚度接触单元。建立了梁的叁维模型,并以非线性弹簧阻尼单元模拟支座效用,将梁和墩耦合为整桥模型。建立了列车模型,并在轮轨接触界面上,利用新方法建立了轮轨动力接触单元,将列车和桥梁耦合。地基与基础、桥墩与梁、梁与列车叁种耦合单元的建立,实现了以移动质量为特征的轮轨动力接触,使模型更为完善、合理。在模型建立的各个环节上都以现场测试结果对模型进行验证和优化,确保了各部分以及整桥模型的可靠性。模型形成以后,进行了整桥模型的自振特性仿真分析。仿真计算证明了整桥模态在桥梁这种狭长弱耦合结构中的存在,并指出整桥模态使得桥梁在横向的自振频率降低,容易引起了过大的横向振动。弄清整桥模态对于有的放矢地进行桥梁加固具有重要意义。在模态分析中施加了列车质量,分析了有车频率(计入列车质量的整桥频率)随着列车位置不同而变化的规律,提出了有车频率的计算方法。当有车频率与激励频率接近或重合时,将引起车桥拍振或共振。因此,有车频率在桥梁振动中扮演重要角色。同时发现,列车布满桥梁时,有车频率基本稳定。在充分把握自振特性的基础上,进行了车桥空间振动时程反应仿真分析,取得了满意的进展。首先在平直轨道上再现了蛇行运动,证明其幅值量级非常小,将其作为激励进行耦合振动分析在概念上不够确切,而轨道不平顺才是车桥振动的主要激励源(自激激励)。然后计算了单轴车动力反应,与相关文献上的理论解吻合。探讨了单节车动力反应规律以后,重点以大石河20号桥为原型,进行了整列车过桥的时程反应仿真计算。详细研究了列车车速、轴重、进桥前的初始条件、进桥时的初相位、轨道不平顺类型和不平顺幅值等因素对车桥耦合振动的影响。得出了一些有关重载、提速列车横向振动方面的重要结论。最后,结合现场测试成果和仿真计算成果,提出了重载(25t轴重)列车作用下,既有铁路桥墩评估的叁阶段法。经过几座典型桥梁的评估实践,证明该方法具有可靠、简明、可操作性强等优点。
安立朋[3]2012年在《既有铁路钢桁梁的受力行为分析及疲劳评估》文中研究指明随着我国经济的快速发展,铁路运输的压力越来越大,在既有线上开行重载列车以增加运力的措施已经展开。但是开行重载必定会大大缩短桥梁的使用寿命,而且部分桥梁已经存在病害情况。因此,保证重载车辆作用下既有桥梁的安全性,对已存病害进行整治、改善桥梁状态显得至关重要。本文依托铁道部课题《重载列车作用下既有钢桥的检测评估与病害整治技术研究》(2011G016-C),以长东黄河大桥3×108m连续下承式铁路钢桁梁桥为原型,以该桥的设计图纸为基础,利用有限元分析软件Midas和ANSYS分别建立了叁维空间模型,对重载列车作用下的受力性能及疲劳性能进行研究,所做的主要工作及结论如下:(1)从静力强度、疲劳强度和整体稳定方面对钢桁梁的受力性能进行了分析。采用Midas软件分别建立了钢桁梁的平面模型和空间模型,计算了恒载、设计中-活载、UIC活载和30t重载列车活载作用下的结构受力,发现将30t重载列车与其他荷载组合后,有部分杆件不满足规范要求,需进行加固;(2)研究了桥梁病害对结构杆件内力的影响,发现实际发生的桥墩沉降和支座病害对钢桁梁主桁杆件的轴力影响较大,对其他杆件的轴力影响较小;通过数值模拟确定了支座顶升的步骤,通过现场支座顶升对支座沉降进行了恢复,且实测结果与有限元分析结果比较吻合;(3)采用ANSYS软件对列车过桥时钢桁梁的动力响应进行了分析。分析中采用集中荷载模拟车辆作用,分析了在C64K、C70、C80叁种不同轴重车辆作用下钢桁梁的动力响应,发现结构动挠度、杆件应力均随着车辆轴重的增加而增大,但下弦节点竖向加速度和车辆轴重不成严格比例关系;且低速范围内,结构动力响应随车辆过桥速度的增加变化不明显;(4)通过对一列火车过桥时引起的下弦杆应力时程曲线的分析,采用雨流法计算得到该钢桁梁桥的疲劳寿命约为125a。
牛亚彬[4]2013年在《重载铁路隧道病害机理及整治技术研究》文中提出论文结合重载铁路运营中轴重、运量不断提高与隧道病害日益加重的实际问题,以朔黄重载铁路基础设施强化改造以及其他重载线路工程为依托,围绕“重载铁路隧道衬砌与基底结构病害整治技术”这一主题,以病害成因与受荷特征分析为基础,通过理论分析、现场调研及检测、室内试验、数值模拟等手段,对既有重载铁路隧道结构病害整治技术进行了系统研究,提出了大轴重列车运营条件下既有铁路隧道病害整治措施。主要内容如下:(一)根据现场调研和检测,对朔黄铁路77座隧道病害进行分类,并对隧道病害程度等级进行了划分。(二)针对重载铁路隧道衬砌特点,分析了裂缝产生机理及发展规律,提出衬砌裂缝整治措施应以加固为主,拆换为辅,利用既有设施因地制宜,综合治理,保证衬砌结构具有一定的防水性、整体性、抗渗性及承载能力,在此基础上提出了渗漏水裂缝的注胶整治技术。(叁)针对重载铁路隧道基底受力特性,分析隧道填充层动应力与列车轴重、运行速度、围岩级别、衬砌类型的关系,拟合出隧道填充层动应力关系式,根据基底病害特点提出了“轻型井点降水+TGRM注浆加固、密井暗管降水+树根桩+辅助注浆、钢花管桩+定点排水”方法整治基底病害。
宋新龙, 周波, 魏鲡[5]2019年在《高压旋喷桩处理路基病害成桩控制技术现场评价试验研究》文中提出为研究高压旋喷桩处理路基病害的可行性及成桩控制技术参数,开展了控制6级注浆压力、3个俯角以及4级注浆提升速度的12根高压旋喷桩旋喷注浆现场试验。结果发现:旋喷桩的桩长随注浆压力的增大先增大后下降,且桩长变化大小基本与注浆压力增加幅值保持比例关系,而注浆压力的提升整体上有助于桩径的增大;注浆压力对空腔正矢的影响特征因注浆压力的具体大小而异。俯角对成桩截面及桩长形态影响应该综合分析,其中桩长随俯角的增加而减少,但是水平桩径和垂直桩径却同步增大,裂纹的生成与发展受俯角增大而减少和抑制,建议小俯角注浆,并通过二次补浆作业方法保证桩长及桩径质量,而在水平向注浆时应提高注浆设计量或浆液浓度。
参考文献:
[1]. 列车提速条件下既有钢梁横向加固的试验研究[D]. 余泽西. 西南交通大学. 2003
[2]. 铁路桥梁叁维耦合振动仿真与墩台状态评估[D]. 岳祖润. 铁道部科学研究院. 2002
[3]. 既有铁路钢桁梁的受力行为分析及疲劳评估[D]. 安立朋. 石家庄铁道大学. 2012
[4]. 重载铁路隧道病害机理及整治技术研究[D]. 牛亚彬. 中国铁道科学研究院. 2013
[5]. 高压旋喷桩处理路基病害成桩控制技术现场评价试验研究[J]. 宋新龙, 周波, 魏鲡. 水利与建筑工程学报. 2019