重载运输条件下在役8m钢-混结合梁运营性能试验研究

发布时间：2021-02-11 03:15

　　为了适应我国重载运输的发展,既有铁路需进行扩能改造。但在扩能改造过程中,由于列车轴重提高和运量增加,既有中小跨混凝土桥梁出现了较为严重的病害。为保证桥梁在重载运输下的长期运营安全,采用换梁的方法对其进行强化改造。为检验所换新梁的合理性和有效性,需对所换新梁进行研究。本文以朔黄铁路保衡路中桥换梁后8m钢-混结合梁桥为研究对象,采用有限元仿真分析并结合现场试验的方法,对21t、23t、25t和30t轴重列车荷载作用下的8m钢-混结合梁的受力性能及运营性能进行了分析研究。主要研究内容如下:（1）对重载铁路的研究现状进行了介绍,并详细阐述了满足扩能改造要求的钢-混结合梁的发展现状。（2）对满足扩能改造要求的钢板梁桥的受力机理、构造和动力特性进行了详细阐述。（3）采用有限元计算软件midas civil建立8m钢-混结合梁的计算模型,通过计算得到在恒载和21t、23t、25t和30t轴重列车荷载作用下梁体的变形、主应力和动力特性,找到应力幅较大处作为疲劳细节,依据规范进行检验。分析结果表明,钢-混结合梁跨中挠度、钢梁上翼缘正应力、下翼缘正应力、混凝土顶板的正应力、动力特性、疲劳性能均满足规范要求... 

【文章来源】：石家庄铁道大学河北省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

未设置剪力键的结合梁和设置剪力键的结合梁

图 2-2 截面分立法示意图桥面板和钢板梁上、下缘的应力可用式(2-16)~(2-17)进行计算：,c c cu c c clcu clc c c cN M y N M yA I A Iσ = + σ= (2,s c cu s s slsu sls c s sN M y N M yA I A Iσ = + σ= + (2据图中由力的平衡条件可得：c s sM + M + N d = M(2c sN = N(2由轴向变形与交界面转角相等得：1c sc s c sM MρE I E I= = (2N M N M

凝土与钢梁的刚度进行分配，即当材料与截面形状确定后，二者的内力分系就已确定，将与荷载的作用形式、大小无关。1.2 有效分布宽度和剪力滞系数的计算方法钢-混结合梁有效宽度的计算主要与梁的宽跨比、截面类型、边界支承、荷载分布等有关。但同时，各国规范中对于梁体仅适用与翼缘有效宽度以受弯为主的组合梁。在我国钢结构桥梁设计规范中提出“对于承受压弯共同作用的组合梁翼缘有效宽度取值宜采用更为精确的分析方法”，因此于计算钢-混结合梁中混凝土桥面板的有效分布宽度以采用不同截面在不况下分别进行计算的方法。确定混凝土桥面板的有效分布宽度，应首先确的横向应力的分布函数，其表达式可根据能量变分法、比拟杆法、卡曼理性理论法、数值分析等方法来确定，由于计算要经过复杂的推导和庞大的，过程相当繁琐。因此，专家、学者们提出了把实际不均匀的力换算成均来计算[23]-[24]。图 2-3 反映了钢-混结合梁主梁正应力沿横向分布的情况,有布宽度计算式为：实际应力状态初等梁理论应力

【参考文献】：
期刊论文
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[3]世界铁路重载运输技术的运用与发展[J]. 田葆栓.  铁道车辆. 2015(12)
[4]既有线小跨度梁换梁施工方法[J]. 令狐勇生.  铁道建筑. 2012(05)
[5]重载运输——铁路货运新天地[J]. 林路.  铁道知识. 2009(03)
[6]既有铁路钢板梁桥剩余疲劳寿命评估研究[J]. 王春民.  西部探矿工程. 2008(03)
[7]世界铁路重载运输的最新进展[J]. 钱立新.  铁道建筑. 2007(08)
[8]广深线吉山特大桥改建中框架拖拉平移换梁施工技术[J]. 吴汉奇.  铁道建筑. 2007(07)
[9]横移纵拖换梁法在运营线上的应用[J]. 陈世挺.  铁道建筑. 2007(07)
[10]美国铁路重载运输[J]. Frank Richter,邹士杰.  国外铁道车辆. 2006(05)

博士论文
[1]铁路重载运输发展动因及组织策略研究[D]. 冯芬玲.中南大学 2009
[2]钢与高强混凝土预应力组合梁力学性能研究[D]. 刘莉.东北大学 2006

硕士论文
[1]既有石太铁路20#桥人工横移梁技术研究及应用实践[D]. 樊伟.华东交通大学 2017
[2]大跨度斜拉桥钢—混结合梁组合效应研究[D]. 杜振华.西南交通大学 2009



本文编号：3028430