下穿道路对高铁桥梁结构的影响研究

发布时间：2020-07-02 17:43

【摘要】：随着城市圈与交通网的不断扩展,城市道路和高速铁路的交叉日渐增加。我国高速铁路中,大部分以桥梁作为承载形式,因此,城市道路下穿既有高铁桥梁工程,将成为一种常态。而无论采用何种设计方案,城市道路的施工都会对既有高铁桥梁产生一定的影响。本文结合高速铁路上常见的简支梁桥,以两条城市道路分别下穿京沪高铁工程为研究背景,探讨了高铁桥梁在下穿工程施工过程中的变形控制标准,分析了下穿道路对既有高铁桥梁结构的影响,为今后类似的下穿工程的影响性分析提供了借鉴与参考。主要研究内容和结论如下:1.通过查阅相关规范,探讨了高铁桥梁在下穿工程施工过程中的变形控制标准,确定了高铁桥梁墩台水平位移及沉降1mm的监控限值。2.利用Abaqus对蚌埠市中环线下穿段建立了有限元计算模型,分三个阶段进行了影响性分析研究。发现各个阶段的计算结果均在1mm的位移监控限值以内,说明了该下穿工程的设计方案是安全可靠的。3.利用Midas GTS NX对怀远县世纪大道下穿段建立了有限元计算模型,分九个施工阶段进行了影响性分析研究。通过对比三种工况:未采用维护措施、采用桥墩围土注浆加固方案,采用桥墩维护钢板桩方案,对既有高铁桥梁的影响,发现采用桥墩维护钢板桩方案对既有高铁桥梁的维护效果最好,并且施工难度更低、经济性更好。因此,采用桥墩维护钢板桩方案作为此下穿工程的施工方案。4.Abaqus、Midas GTS NX在下穿工程中的应用都有各自的优缺点,对于今后下穿工程的影响性分析研究,应根据实际情况选择合适的有限元分析软件。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U441
【图文】：

示意图,铁路网,中长期规划,高速铁路

第 1 章绪论言国的高速铁路开始建设于 2004 年。第一条高速铁路京津城际铁路通车，此后成为铁路投资的重中之重。到 2018 年底，中国铁路运营3.1 万公里，其中高速铁路达到了 2.9 万公里。预计到 2019 年底，中将超过 15 万公里，其中高速铁路将超过 3 万公里，覆盖 80%以上的国会建成以“八纵八横”主线路为骨架、地区连接线衔接、城际铁路增速铁路网。

横断面图,横断面图

京沪高铁淮河特大桥的总桥长为 85379m，全程为 32m 简支箱梁，桥墩采用墩，桥墩顺桥向长 3.0m，横桥向长 2.0m，高 9.5m，承台顺桥向长 6.8m，横长 10.5m，高 2.0m。桥下净空大于 5.5m，承台底至地面埋深 2.5m 左右。桥墩采用钻孔灌注桩基础，桩长 55~57m，桩径 1.0m，桩基持力层为（8）-1 混合岩（r21），地基承载力 σ0=300kPa。桥上线路情况：双线，线间距 5m，直线段路纵坡为 5.0‰。两处相交处的铁路里程分别为 DK59+420、DK838+120。.1.2 蚌埠市中环线下穿段工程概况.1.3.1 结构设计资料蚌埠市中环线为城市主干道,设计起点桩号为 K37+918.955，终点桩号41+012.985，全长 3094.03m，设计速度为 60km/h，标准段机动车道宽度为 3.5 .75m。道路横断面设计为：5.0m（人行道）＋5.0 m（非机动车道）＋3 m（机隔带）＋12 m（机动车道）＋12 m（机动车道）＋3 m（机非分隔带）＋5.0非机动车道）＋5.0 m（人行道），路幅总宽 50m。标准横断面图见下图 2.1。

【参考文献】