京沪高速铁路南京长江大桥桥址区风特性研究

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长江南京段河势分析与京沪高速铁路桥墩布置

长江南京段河势分析与京沪高速铁路桥墩布置

长江南京段河势分析与京沪高速铁路桥墩布置
胡勇
【期刊名称】《《人民长江》》
【年(卷),期】2003(034)006
【摘要】京沪高速铁路南京长江大桥桥址距上游南京长江大桥约 2 0 0 0m ,2桥间最短航程约 2 .0km ,距下游八卦洲洲头 2 .3km。

长江是我国的黄金水道 ,南京河段为一级航道 ,日最高上、下行船只达 2 2 0 0余艘 ,而此河段由于八卦洲的影响 ,河势变化复杂。

桥墩布置方案必须充分考虑航运的要求以及河势的变化。

设计中 ,在充分考虑了地质、水文、航运等各种因素 ,比较了几种孔跨布置方案 ,最后选择了最佳的孔跨与桥墩布置方案。

【总页数】3页(P41-43)
【作者】胡勇
【作者单位】中铁大桥勘测设计院湖北武汉 430050
【正文语种】中文
【中图分类】U442
【相关文献】
1.长江南京段河势分析系统开发研究 [J], 臧英平;仲琳;崔信民;李涛章;刘永志;张云姣
2.京沪高速铁路南京大胜关长江大桥桥墩局部冲刷及岸坡防护研究 [J], 张胡;陈述
3.京沪高速铁路南京大胜关长江大桥桥墩局部冲刷及岸坡防护研究 [J], 张胡;陈述
4.长江下游扬中环岛崩岸段河势变化及水动力特征分析 [J], 曹双;刘沛;蔡磊;郭德

5.长江南京河段河势变化分析 [J], 臧英平;李涛章;朱春光;陈磊;孙祥志
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京沪高速铁路南京长江大桥综合勘探

京沪高速铁路南京长江大桥综合勘探

京沪高速铁路南京长江大桥综合勘探
朱全宝;夏支埃
【期刊名称】《铁道工程学报》
【年(卷),期】1996(000)002
【摘要】即将兴建的京沪高速铁路是一条重要的铁路干线,也将是我国第一条高速铁路。

我院在京沪高速铁路南京长江大桥桥址前期勘察中采用了以水域浅层地震剖面、陆地地震反射勘探为主的综合勘探方法,取得了较好的地质效果。

结合该桥址综合勘探实例,本文综合分析了物探、钻探的资料,论述了二者相辅相成、缺一不可的关系。

【总页数】5页(P136-140)
【作者】朱全宝;夏支埃
【作者单位】铁道部大桥工程局
【正文语种】中文
【中图分类】U448.13
【相关文献】
1.南京长江大桥背后的故事——纪念南京长江大桥通车50周年 [J], 刘跃清
2.京沪高速铁路亮丽科技彩虹——科技创新引领京沪高速铁路建造技术新突破 [J], 赵国堂
3.京沪高速铁路南京长江大桥水文泥沙问题研究 [J], 林应丑;吴方明
4.京沪高速铁路南京长江大桥桥址区风特性研究 [J], 李永乐;廖海黎;强士中
5.京沪高速铁路南京长江大桥列车走行性分析 [J], 李小珍;蔡婧;强士中
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高速铁路桥梁风障设置对列车及主梁气动性能影响研究的开题报告

高速铁路桥梁风障设置对列车及主梁气动性能影响研究的开题报告

高速铁路桥梁风障设置对列车及主梁气动性能影响研究的开题报告一、研究背景及意义随着高速铁路的建设不断推进,桥梁是铁路线路中不可或缺的组成部分之一,它是系统中的重要节点,对整个系统的正常运行和安全稳定起着至关重要的作用。

然而,桥梁在高速列车高速行驶过程中也面临着许多问题,包括风险、风阻、气动性能等等。

针对高速铁路桥梁风阻问题,目前的有效方法之一是通过设置风障来减小风阻,降低风险。

但是,风障设置对于列车和主梁气动性能有着一定的影响,这些影响需要进行深入研究,以保证高速铁路线路的安全、稳定和高效运行。

因此,本研究将对高速铁路桥梁风障设置对列车和主梁气动性能的影响进行探究,以期为铁路系统的优化设计提供参考意见,并为高速铁路的安全、舒适和高效运行提供指导。

二、研究内容与方法本研究将从以下两个方面展开:1. 高速铁路桥梁风障设置对列车气动性能的影响本部分将以ANSYS Fluent数值模拟软件为工具,建立高速列车和桥梁风障的三维数值模型,通过模拟高速列车在风障下的空气动力学效应,分析风障对列车气动性能的影响。

研究参数包括列车速度、风障高度和宽度、风障的位置等。

通过对气动性能的实验研究,确定高速列车和桥梁风障间的最佳距离、最佳高度。

2. 高速铁路桥梁风障设置对主梁气动性能的影响本部分将对桥梁主梁进行数值模拟,计算风障对主梁的气动力效应,分析风障在不同位置、高度和宽度时对主梁气动性能的影响。

研究参数包括风障高度和宽度、位置和风速等。

通过实验研究,确定风障设置对主梁气动性能的最佳方案。

三、预期研究结果及意义通过对高速铁路桥梁风障设置对列车和主梁气动性能的分析研究,可以找到适合高速列车运行的最佳风障设置方案,从而提升高速铁路的行车安全性、稳定性和可靠性。

同时,本研究的结果也有望为高速铁路桥梁风障的实际应用提供具体的技术支持和技术指导,为工程实践提供重要的参考依据。

综上所述,本研究拟以数值模拟为主要手段,针对高速铁路桥梁风障设置对列车和主梁气动性能的影响进行深入探究,其结果对当今我国高速铁路建设和发展具有重要的现实和科学意义。

大胜关长江大桥工程特点与关键技术

大胜关长江大桥工程特点与关键技术

大胜关长江大桥工程特点与关键技术易伦雄(中铁大桥勘测设计院有限公司 武汉 430050)摘 要 介绍京沪高速铁路南京大胜关长江大桥的建桥条件、技术标准,并根据桥下通航要求与桥上通行要求确定的桥型方案与总体布置;分析了大桥工程的技术特点,总结了主桥设计所采用的3片主桁空间桁架结构、重载主桁结构、整体桥面结构等方面的关键技术。

关键词 大胜关长江大桥 工程特点 关键技术 主桁空间桁架结构 重载主桁结构 整体桥面结构ENGINEERI NG C H ARACTERISTIC AN D KEY TECHNIQUE OFDAS HENGGU AN C H ANG J IANG RIVER BRI D GEY i L unxiong(China Zhongtie Major Bridge Reconnaissance &Design Instit ute Co.,Ltd Wuha n 430050)ABSTRA CT The conditions of bridge const ruc tion and tec hnical criterion a re introduced f or Dashe ngguan Changjiang Rive r Bridge.The type of the bridge and the total layout has bee n sc hemed out according to the tra nsport require ments on t he bridge or unde r the bridge.The cha racteristic of projec t is analyzed.The key tec hnique of design for steel tr uss a rch bridge using 3main spacial tr usse s structure ,heavily 2loaded main truss str ucture ,overall surface str ucture of t he bridge ha s bee n summa rizedKEY W ORDS Dashe ngguan Changjiang River Bridge enginee ring characte ristic key technique main spacial t russes structure heavily 2loaded main tr uss structure ove rall surf ace st ruct ure of the bridge作 者:易伦雄 男 1966年7月出生 教授级高工y L x @收稿日期61 概 述[1]京沪高速铁路南京大胜关长江大桥,位于原南京长江大桥上游约20km ,航槽、岸线稳定,水文、地质条件较好,具备良好的建桥条件。

桥梁结构抗风性能的研究和探讨

桥梁结构抗风性能的研究和探讨

桥梁结构抗风性能的研究和探讨【摘要】早期建设事的桥梁跨度较小,结构抗风风致振动并未引起设计者的注意,但近些年来随着交通的发展,大跨度桥梁的建设越来越多,桥梁跨度越来越大,由于其跨度较大,风和雨的激振作用很明显和重要。

如果不进行合理的设计,很容易导致桥梁的坍塌,对人民生命和财产造成巨大的损失。

就对桥梁的结构抗风性能(风振)问题进行深入的研究和探讨。

【关键词】:桥梁抗风研究和探讨0引言自1918年起全球至少已有11座悬索桥遭到风毁,其中一个典型的事故是1940年美国塔科马悬索桥在19/m的8级大风下因扭转而发散振动而坍塌,塔科马悬索桥的事故引起了桥梁工程界的震惊。

2020年4月 26日下午14时许,武汉市长江鹦鹉洲大桥发生桥面晃动(世界首座主缆连续的三塔四跨钢板结合梁悬索桥,主跨布置为225+2×850+225m)。

2020年5月5日下午,广东省广州市和东莞市两地之间的虎门大桥悬索桥(主桥全长4588米,包括跨径888米的悬索桥、主跨270米的连续刚构桥。

其中,虎门大桥的大跨径悬索桥是柔性结构,1997年6月9日投入使用。

)发生桥面晃动,振幅较为明显,对行车造成不舒适感。

为保障通行安全,广州和东莞两地交警已采取交通管制措施,对悬索桥双向交通全封闭。

据广州气象局风力数据显示虎门大桥站15-17时,基本都有6-71级大风维持。

据专家分析,是由于沿桥跨边护栏连续设置水马,改变了钢箱梁的气动外形,在特定风环境条件下,产生的桥梁涡振现象。

为减少因大风下扭转而发散振动而桥梁坍塌,引起业内界专家学者的高度重视,加大风对桥梁作用的研究。

1影响桥梁结构原因分析1.1风静力对桥梁结构的影响结构刚度较大时几乎不振动,或结构虽有轻微振动但不显著影响气流经过桥梁的绕流形态,而不影响气流对桥梁的作用力,这种作用力可看作一种静力荷载。

桥梁静力荷载作用下可能发生强度、刚度和稳定性问题。

现行桥梁规程中规定,主要考虑桥梁在侧向风荷载作用下的应力和变形,另外对于升力较大的情况,也需要考虑竖向升力对结构的作用。

铁路超级大桥的抗风稳定性研究

铁路超级大桥的抗风稳定性研究

铁路超级大桥的抗风稳定性研究第一章引言铁路超级大桥作为现代桥梁工程领域的代表,其抗风稳定性一直是相关技术的重要研究方向。

随着我国铁路交通的不断发展,越来越多的超级大桥被建设和使用,同时,不断出现的自然灾害以及意外事故也给铁路超级大桥的抗风稳定性和安全带来了更高的要求和挑战。

因此,本文将从桥体结构和风荷载两个方面,对铁路超级大桥的抗风稳定性进行深入研究,为铁路超级大桥的安全运行提供更为可靠和有效的技术支持。

第二章桥体结构对抗风稳定性的影响2.1 桥梁结构的刚度及迎风面积桥体结构的刚度是影响超级大桥抗风稳定性的一个重要因素。

过度的柔度会导致结构在风力作用下产生过大的变形,进而影响超级大桥的安全性。

因此,在设计铁路超级大桥时,需要综合考虑刚度和结构的抗风刚度参数,使其达到适当的刚度条件,以保证桥体的稳定性和安全性。

此外,迎风面积也是影响超级大桥抗风稳定性的另一个重要因素。

当桥体的迎风面积增大时,桥面所受的风荷载就会增大,从而导致超级大桥易发生风振现象。

因此,在超级大桥的设计中,需要通过合理地设置桥面形态和结构参数,降低迎风面积,以提高超级大桥的抗风稳定性。

2.2 桥体结构的防振措施为了改善铁路超级大桥的抗风稳定性,可引入一些防振措施。

常见的防振措施有:振动减缓器、承重调整器、倾斜支撑器等。

它们的作用是通过改变结构的柔性和材料性能等方面的特点,从而改变结构的振动特性,减小结构振动的幅值和频率,提高超级大桥的抗风稳定性。

第三章风荷载对抗风稳定性的影响3.1 风力特性对超级大桥的影响风力特性是影响超级大桥抗风稳定性的一个关键因素。

风力的大小和方向对超级大桥所受风荷载大小和方向有着重要的影响。

在风力方向垂直于超级大桥的情况下,风荷载对超级大桥所造成的破坏作用最大,需要通过结构设计和构造方案等方面的优化,来减小超级大桥所受风荷载对桥体结构的影响。

3.2 风荷载对结构的破坏作用风荷载对超级大桥所造成的破坏作用包括疲劳破坏和静态破坏。

高速铁路桥梁结构的风振响应分析与控制

高速铁路桥梁结构的风振响应分析与控制

高速铁路桥梁结构的风振响应分析与控制高速铁路桥梁是现代交通基础设施的重要组成部分,它承载着巨大的运输压力,因此其结构的稳定性和安全性显得尤为重要。

在高速列车行驶过程中,桥梁结构容易受到气候因素的影响,其中风振响应是一个很大的考虑因素。

本文旨在对高速铁路桥梁结构的风振响应进行深入分析,并探讨相应的控制方法。

首先,为了对高速铁路桥梁结构的风振响应进行准确的分析,我们需要了解桥梁结构受到风力作用时所产生的振动特性。

桥梁结构的振动可以分为自由振动和强迫振动两种情况。

自由振动是指桥梁结构在没有外界作用力的情况下自身固有特性引起的振动,而强迫振动则是由外部作用力(如风力)引起的。

了解这些基本概念是进行风振响应分析的基础。

其次,针对高速铁路桥梁结构的风振问题,我们需要进行振动特性分析。

这个分析可以通过数值模拟和实验测试来完成。

数值模拟方法主要是应用有限元分析技术对桥梁结构进行计算,可以得到不同工况下的加速度、位移和应力等振动参数。

实验测试方法则是通过在实际桥梁上安装传感器进行数据采集,进而对风振响应进行分析。

这两种方法的综合应用可以提高分析结果的准确性和可靠性。

在进行风振响应分析的基础上,我们可以探讨一些有效的控制方法来减小桥梁结构的风振响应。

首先,可以通过优化桥梁结构设计来降低其振动敏感性。

例如,在桥梁的结构连接部位增加约束装置可以增强结构的刚度,减小振动响应。

其次,可以采用主动振动控制技术来减小桥梁结构的振动幅值。

这种技术通过在桥梁结构上安装控制装置来实时调节结构的刚度和阻尼,从而减小振动幅值。

最后,考虑到风振响应不仅与桥梁结构自身特性有关,还与周围环境特征有关,可以采用防风措施来减小风力对桥梁的直接作用,如遮挡物、减速带等。

总之,高速铁路桥梁结构的风振响应分析与控制是保证桥梁结构安全稳定运行的重要环节。

通过对桥梁结构的振动特性进行准确的分析,并采取相应的控制方法,可以有效减小桥梁结构的风振响应,提高其安全性和稳定性。

深切峡谷风特性对大跨桥梁的影响研究

深切峡谷风特性对大跨桥梁的影响研究

深切峡谷风特性对大跨桥梁的影响研究发布时间:2022-07-19T07:09:54.493Z 来源:《城镇建设》2022年第5卷3月5期作者:程靖童[导读] 本文对风洞试验、数值模拟、现场实测三种方法研究山区风场特性的研究进展进行了梳理和总结,程靖童重庆交通大学,重庆 400074摘要:本文对风洞试验、数值模拟、现场实测三种方法研究山区风场特性的研究进展进行了梳理和总结,并从平均风特性和脉动风特性两方面对比分析了山区风场区别于平原地区的风场特性。

关键词:现场实测;风洞试验;数值模拟;平均风特性;脉动风特性引言表1统计了我国10座典型山区桥梁的相关信息。

这些桥梁多为斜拉桥和悬索桥,具有跨度大、桥面与地面或水面高差大的特点。

由于山区环境受地形地貌影响复杂多变,而大跨径桥梁又是一种风敏感结构,因此在进行桥梁抗风设计和风致振动研究时选择合理的风参数具有重要意义。

1 研究方法1.1 现场实测现场实测是山区风特性研究的主要手段之一。

Fenerci[1]基于Hardanger大桥处的风速长期监测数据,研究了地形对平均风速和湍流强度的影响,得到了桥位处风场的空间分布规律。

Huang等[2]根据我国西部山区的实测数据研究了平均风速、平均温度和平均湿度的相关性,得出了山区雷暴风和热力发展风的风场特征,结果表明,山区雷暴风与平原地区无显著差异。

高亮等[3]通过现场实测研究了喇叭口地形、山谷单坡地形和河谷不规则地形的风特性,得到了峡谷山口强风区的风场特征。

1.2 风洞试验Huang等[2]根据我国西部山区的实测数据得出了山区雷暴风和热力发展风的风场特征,结果表明,山区雷暴风与平原地区无显著差异。

高亮等[3]通过现场实测研究了喇叭口地形、山谷单坡地形和河谷不规则地形的风特性,得到了峡谷山口强风区的风场特征。

1.3 数值模拟Uchida和ohya[4]采用大涡模拟的方法对9.5km×5.0km范围内复杂地形的气流进行了数值模拟,使用粗糙方块制造脉动风,得到计算区域内的平均风速和脉动风速。

桥梁风工程研究综述

桥梁风工程研究综述

桥梁风工程研究综述公路桥梁建设己进入了大跨度时代,斜拉桥的主跨已达1088m(苏通长江大桥),悬索桥的主跨己接近2000m的跨度(日本的明石海峡大桥)。

大跨度桥梁有“塔高、跨大、索长、质轻、结构柔、阻尼弱”的特点,因而,风荷载往往是大跨度桥梁设计的控制因素。

桥梁受到风的作用,历史上发生过10多起没有恰当考虑风的作用而“风至桥塌”的事故。

在这些事故中,美国塔科马桥(Tacoma)的垮塌震惊了世界桥梁界,使人们认识到大跨度桥梁设计只考虑静态风荷载还远远不够,一定还存在风致振动机理威胁着桥梁的安全,并由此促成了风工程这一边缘学科的兴起和发展。

1.桥梁结构风振振害当桥梁结构的刚度较大时,结构保持静止不动,这种空气力作用只相当于静力作用;当桥梁结构的刚度较小时,结构振动得到激发,这时空气力不仅具有静力作用,而且具有动力作用。

风的动力作用激发了桥梁风致振动,而振动起来的桥梁又可能反过来改变流场和空气力,形成风与结构的相互作用。

在桥梁设计时,不仅要考虑桥的静风荷载,同时也要考虑风对桥的振动作用。

桥梁结构风致振动可分为两大类:一类为发散性振动,包括经典藕合颤振、分离扭转振动和驰振;另一类为限幅振动,包括涡激振和抖振两种。

发散性振动有造成桥梁空气动力失稳而风毁的危险(上述的塔科马桥即为一例),因而必须避免。

风振的主要振害有:抖振和涡激振是一种频度大、在低风速下发生的有限振动,往往会造成桥梁构件的疲劳损伤或局部破坏;也可能危及行车安全或造成司乘人员的不适。

此外,施工阶段过大的振动会造成施工质量无法保证或停工;驰振是一种发生在单自由度弯曲振动体系横风向的发散振动,主要表现在索结构桥梁的索塔、斜拉索中。

对于索塔,由于其高度大、施工工况多,其动力特性又在不断地变化,驰振抑制主要在施工阶段,对于拉索,驰振形式有二,其一为雨振,即拉索在雨天会发生比晴天更大的风致振动,其二为尾流驰振,即背风拉索会比迎风拉索发生更大的振动。

这两种拉索驰振机理还有待进一步研究;拉索参数振动,即在风速不高的情况下拉索横向局部振动,许多大跨度斜拉桥曾发生过这种振动,如伯劳东纳斜拉桥曾发生拉索相碰事故,由于拉索是斜拉桥的生命线,故拉索参数振动已引起了桥梁界的广泛关注。

对南京大胜关长江大桥桥梁的认识

对南京大胜关长江大桥桥梁的认识

对南京大胜关长江大桥桥梁的认识位于既有南京长江大桥上游20km处,是京沪高速铁路和沪汉蓉铁路一越江通道,同时搭载双线地铁,为六线铁路桥。

大桥全长14.789km,跨水面正桥长1615m,采用双孔通航的六跨连续钢桁拱桥(109+192+2×336+192+109)m,采用三桁承重结构,三个主墩基础采用46根Φ3.2m/Φ2.8m的钻孔桩基础,承台平面尺寸为34m×76m,桩长107~112m。

通航净高32m,可以确保万吨级巨轮通过。

2009年9月28日南京大胜关长江大桥全线贯通。

南京大胜关长江大桥创造了中国世界纪录协会多项世界之最、中国之最。

南京大胜关长江大桥由中铁大桥局施工;大桥钢梁将由中铁宝桥股份有限公司制造。

地铁八号线将从沧波门地区往东接上现有的宁芜铁路,再经中和桥、中华门、汪家村、西善桥等站点,一路向西从大胜关长江大桥向南延至桥林新城,成为都市发展区东西向一条新的轨道交通线路。

根据设计方案,大胜关长江大桥靠近三桥的一侧为双向并行的2条京沪高速铁路线,另一侧为2条沪汉蓉铁路轨道,地铁八号线则一来一回分列在这4条铁轨两侧,由悬臂支撑,“挂”在桥边上飞驰。

主拱肋钢梁(拱桁)是大胜关桥上部结构制约性工程,它杆件构造复杂、杆件单件重量大、平面平联高差大、制造精度要求高。

针对这些巨大的技术难点,中铁九桥有限公司对几何尺寸精度和焊接质量都进行了严格的控制,同时精心组织生产,合理安排人员现场施工,汇集众多技术高、能力强的技术人员参与设计和现场施工,确保国家重点项目的顺利进行。

南京大胜关大桥南京大胜关长江大桥是京沪高速铁路上的控制性工程,也是全线率先开工的项目。

该桥位于南京长江三桥上游1550米处,全长约9.27公里,为六跨连续钢桁梁拱桥,主跨2×336米,连拱为世界同类桥梁最大跨度,桥上按六线布置,分别为京沪高速铁路双线、沪汉蓉铁路双线和南京地铁双线,其中京沪高速铁路设计时速达300公里,沪汉蓉铁路为I级干线,客货共线,客车设计行车时速是200公里,南京地铁行车时速是80公里。

南溪长江大桥桥址区风特性研究

南溪长江大桥桥址区风特性研究

南溪长江大桥桥址区风特性研究
李永乐;胡朋;蔡宪棠;曹平辉;周平;熊文斌;唐黎明
【期刊名称】《西南公路》
【年(卷),期】2010(000)004
【摘要】南溪长江大桥是跨越长江的一座特大型悬索桥,桥址区地形地貌复杂,风环境恶劣。

根据南溪长江大桥工程设计方案及桥址区现有资料,基于规范风速标准、气象站历史风速记录以及区域地形风场CFD分析对桥址区的风特性进行了研究,确定了南溪长江大桥的风速标准,为大桥的进一步抗风分析提供依据。

【总页数】5页(P13-16,41)
【作者】李永乐;胡朋;蔡宪棠;曹平辉;周平;熊文斌;唐黎明
【作者单位】西南交通大学桥梁工程系;广州市市政工程设计研究院;四川宜泸高速公路开发有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】U442.59
【相关文献】
1.山区Y形河口附近桥址区地形风特性数值模拟研究 [J], 李永乐;遆子龙;汪斌;廖海黎
2.紧邻高陡山体桥址区风特性数值模拟研究 [J], 李永乐;胡朋;蔡宪棠;熊文斌;廖海黎
3.京沪高速铁路南京长江大桥桥址区风特性研究 [J], 李永乐;廖海黎;强士中
4.台风外围影响下的大跨度拱桥桥址区近地风特性实测研究∗ [J], 何旭辉;秦红禧;
邹云峰;史康;李欢;方东旭
5.深切峡谷桥址区高空风特性现场实测研究 [J], 张明金;李永乐;余传锦;吴联活因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

南京长江大桥动力特性研究

南京长江大桥动力特性研究

南京长江大桥动力特性研究
何旭辉;陈政清;黄方林;夏炜;周红青
【期刊名称】《桥梁建设》
【年(卷),期】2003(000)004
【摘要】南京长江大桥是我国自行设计、建造的首座大型公铁两用桥,已运营30多年,其动力特性可为大桥的安全监测和状态评估提供必要的信息和重要的研究基础.根据南京长江大桥的结构特点,建立了考虑横向联结系的三维有限元模型;然后采用Ansys有限元分析程序对大桥的动力特性进行了分析,获得了大桥的自振频率和振型.并与实测结果进行了对比,说明该有限元模型的可靠性.
【总页数】4页(P23-25,29)
【作者】何旭辉;陈政清;黄方林;夏炜;周红青
【作者单位】中南大学土木建筑学院,湖南,长沙,410075;中南大学土木建筑学院,湖南,长沙,410075;中南大学土木建筑学院,湖南,长沙,410075;上海铁路局工务处,上海,200000;上海铁路局南京长江大桥管理处,江苏,南京,210000
【正文语种】中文
【中图分类】U448.121;TU311.3
【相关文献】
1.新媒体环境下公共文化记忆的价值体系研究——以“南京长江大桥恢复通行”为中心的讨论 [J], 施海泉
2.城市高架桥下空间环境整治策略研究——以南京长江大桥南引桥为例 [J], 吴新
宇;康涌泉;陈宁静
3.基于AIS大数据的南京长江大桥水域规律航迹研究 [J], 夏辉宇;刘安林;程佳
4.南京长江大桥正桥人行道铺装改造提升研究 [J], 娄松;杨浩
5.南京长江大桥动力特性分析 [J], 马广;黄方林;何旭辉
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京沪高速铁路南京长江大桥桥址区风特性研究

京沪高速铁路南京长江大桥桥址区风特性研究

文章编号:1003-4722(2002)04-0005-03京沪高速铁路南京长江大桥桥址区风特性研究李永乐,廖海黎,强士中(西南交通大学桥梁及结构工程系,四川成都610031)摘 要:基于已有的风速观测记录,对京沪高速铁路南京长江大桥桥址区的风向分布进行了统计分析。

针对风速观测记录的特点,证明了利用不同高度处月最大风速记录推算地表粗糙度系数的可行性,并对通过最小二乘拟合得到的地表粗糙度系数进行了统计分析。

最后分别根据原始风速观测记录和基本风压分布图推算了该桥的设计基准风速。

上述研究将为该桥进一步的抗风分析提供依据。

关键词:斜拉桥;风载荷;风速;风压力;抗风设计中图分类号:U441+.2文献标识码:AR esearch on the Wind Characteristics of the Site of N anjing Changjiang River B ridge on B eijing 2Shanghai H igh 2speed R ail w ayLI Y ong 2le ,LIAO Hai 2li ,QIANG Shi 2zhong(Department of Bridge and S tructure Engineering ,S outhwest Jiaotong University ,Chengdu 610031,China )Abstract :On the basis of the wind speed observation ,the wind direction distributing of the site of Nan 2jing Changjiang River Bridge on Beijing 2Shanghai high 2speed railway was analyzed.C onsidering the feature of the wind speed records ,it was proved that the exponent expressing terrain roughness could be calculated ac 2cording to m onthly maximum wind speed records at different heights.Als o ,the exponents fitted by the least square method were analyzed.Finally the design wind speed of the bridge was carried out respectively accord 2ing to both the original wind speed observation and national wind pressure 2distributing map.The research re 2sults could provide the foundation for the farther wind resistant analysis.K ey w ords :cable 2stayed bridge ;wind load ;wind speed ;wind pressure ;wind 2proof design收稿日期:2001-10-29作者简介:李永乐(1972-),男,讲师,1995年毕业于西南交通大学桥梁工程专业,获学士学位,1998年毕业于西南交通大学桥梁工程专业,获硕士学位,现为西南交通大学桥梁工程专业博士生。

京沪高铁与南京长江三桥间将新架雷达站

京沪高铁与南京长江三桥间将新架雷达站

⽇前,南京海事局与铁道部京沪⾼速铁路建设总指挥部南京指挥部商议:京沪⾼速铁路桥与南京长江三桥间将新建⼀座雷达站,确保VTS雷达的检测与⽬标的连续跟踪。

京沪⾼速铁路南京⼤胜关长江⼤桥在建,这使得京沪⾼速铁路桥和南京长江三桥之间袒露出⼀段雷达监控盲区、约⼀点五公⾥长,在这⾥南京VTS系统交管雷达⽆法进⾏正常的船舶监控,对南京长江三桥、在建京沪⾼速铁路桥构成安全隐患。

新建雷达站能保障桥区航⾏船舶和⼤桥的安全。

记者从南京海事局了解到,⽬前⼤胜关长江⼤桥建设进展顺利,⼤桥⽔中桥墩已完成封底、承台、墩⾝、墩帽、托架的安装施⼯,钢梁架设⼯作已开始。

京沪⾼铁是中国第⼀条具备世界先进⽔平的⾼速铁路。

南京⼤胜关长江⼤桥是其“咽喉”⼯程,是中国⾸座⾼速铁路过江⼤桥,全长九千两百七⼗三⽶,主桥长⼀千六百⼀⼗五⽶,跨度堪称“世界之最”,共设⼗⼀个桥墩,其中六个桥墩影响⽔上通航安全。

京沪铁路南京枢纽货线外绕跨江通道铁路接线疏解区方案研究

京沪铁路南京枢纽货线外绕跨江通道铁路接线疏解区方案研究

2019 No.4
京沪铁路南京枢纽货线外绕跨江通道铁路接线疏解区方案研究宋博
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地日益紧张的情况下,南京市正积极推进江北发展。 过江通道的建设将促进南京市江南、江北地区之间 的联系,方便苏北及江北的群众直达南京主城区, 同时促进江北地区高新产业、旅游产业的快速发展, 江北地区的发展将是在南京社会经济快速发展阶 段的重要支撑,对南京争取建设国家中心城市,提 升城市地位具有重要的意义。
Study on the scheme of railway wiring and dissolving area around the Beijing-Shanghai outer winding railway linecrossing river passage
SONG Bo (China Railway SIYUAN Survey and Design Group Co., Ltd, Wuhan, 430063) [Abstract】The Beijing-Shanghai outer winding railway lineis one of the important planning routes of the Nanjing Railway Hub.The Longtan Crossing River Passage plans to construct a four-lane railway, which is the two-lane railway of the Beijing-Shanghai Railway, which is a two-lane passenger dedicated connecting line. It will serve as a channel to help the freight railway of Beij ing-Shanghai railway outside the main city ofNanjing, andconnectthe intercity passenger flowbetweenYangzhou and Nanjing. The Crossing River Passageand its cross­ strait dissolving area are afiected by factors such as navigation channels, land acquisition and demolition, urban planning, and environmental protection requirements, and the scheme is bmed with the bridge site plan, the research focused on the scheme of the dissolving area on both sides of the main bridge, and con­ ducted a comprehensive technical and economic comparison, and proposed the recommended scheme. [Key words] Nanjing railway hub;Beijmg-Shanghai outer winding railway;railway wiring; railway di­ ssolving area;scheme comparison

【doc】南京长江大桥有砟桥道床弹性改善的研究

【doc】南京长江大桥有砟桥道床弹性改善的研究

南京长江大桥有砟桥道床弹性改善的研究2009年1月第1期(总124)铁道工程JOURNALOFRAILW AYENGINEERINGSOCIETYJan2009NO.1(Ser.124)文章编号:1006—2106(2009)01—0052—06南京长江大桥有砟桥道床弹性改善的研究周宇许玉德周红青2陈利明2(1.同济大学,上海200092;2.上海铁路局,南京210015)摘要:研究目的:为考察道砟垫对南京长江大桥有砟桥道床弹性的改善效果,在室内试验基础上,通过仿真计算和现场测试,分析了3种不同厚度道砟垫对有砟桥轮轨动力响应的改善情况. 研究结论:仿真计算和现场测试都表明:铺设道砟垫对低频轮轨力,钢轨和轨枕的垂向位移,钢轨和轨枕的振动加速度有一定改善;对道床垂向位移,道床振动加速度有明显改善效果,道床垂向位移可增加50%以上,道床振动加速度可降低45%以上;道砟垫对动力响应的影响与列车速度,轨道不平顺波长和波深的关系不大;30mm厚度的道砟垫对道床的弹性改善效果较好,且其产生的轨道整体动刚度与明桥面的轨道整体动刚度较接近,有利于实现明桥面和引桥的刚度过渡.关键词:道砟垫;有砟桥;道床;弹性改善中图分类号:U216.422文献标识码:A ResearchonImprovingtheBallastElasticityoftheTrackonNanjingYangtze RiverBridgeZHOUYu,XUYu—de,ZHOUHong—qing,CHENLi—ming(1.TongjiUniversity,Shanghai200092,China;2.ShanghaiRailwayBureau,Nanjing,Jiang su210015,China)Abstract:Researchpurposes:Inordertoresearchtheeffectsofballastmatsonimprovingtheel asticityofballastedtrackonNanjingYangtzeRiverBridge,theanalysesoftheeffectofthreekindsofballastmats withdifferentthicknesson thedynamicresponsestothebridgeandwheelaremadewiththesimulationcalculationandsit etestonthebasisoftestingstaticstiffnessofballastmatsinlabandwheel—raildynamicresponseapplyingtoballastmats.Researchconclusions:Theresultsofthecalculationandtestindicatetheballastmatscanimpr ovelow—frequencywheel—railforce,verticaldisplacementsofrailandtie,vibrationaccelerationofrailandtiealittle.Mor eover,itcan improveverticaldisplacementandvibrationaccelerationofballastobviously.V erticaldispla cementofballastcanbeincreasedmorethan50%andvibrationaccelerationcanbedecreasedmorethan45%.Theinfl uenceofballastmatson thedynamicresponseisindependentoftrainspeedandthewavelengthandwavedepthoftrack irregularity.Theballastelasticityimprovementbytheballastmatswith30mmthicknessisthebetterthantheothers.T hetotaldynamicstiffnessofballasttrackapplyingtotheballastmatswith30mmthicknessisclosetothatofballastlesstra ck.Sothe30mm—thicknessesballastmatsishelpfulfortransitingthetrackstiffnessbetweenballastlesstrackan dballastedtrack.Keywords:ballastmats;ballasttrackbridge;ballast;elasticityimproving收稿日期:2008—10—20基金项目:上海铁路局资助项目(20060670)作者简介:周宇,1977年出生,男,讲师.第1期周宇许玉德周红青等:南京长江大桥有砟桥道床弹性改善的研究53 南京长江大桥是联络长江两岸的重要通道,其铁路线路由两侧引桥上的有砟轨道和桥上无砟轨道组成.在经历近40年的运营实践后,特别是重载快速条件下,大桥的轨道结构已明显不适应运输形势的变化,主要表现在:(1)由于引桥有砟轨道的道砟厚度不足,出现道床稳定性差,变形快,维修周期短等情况;(2)沿线路纵向的明桥和有砟桥地段出现明显的刚度差异,造成线路刚度不均匀,直接影响列车的运行品质.因此,根据南京长江大桥有砟桥的线路条件,设计了铺设道砟垫的措施来改善其弹性.本文从仿真计算和现场测试2个方面,分析道砟垫对轮轨动力响应的改善效果,评价不同厚度道砟垫对道床弹性改善的程度.1有砟桥道床弹性改善设计1.1道床弹性改善的设计方案在普速条件下,有砟桥道床的主要功能是扩散轨枕荷载,其厚度的控制因素是道床下部支承面的允许压应力,而混凝土桥面的允许压应力远远高于土路基面,因此,这时有砟桥上的道床厚度一般小于路基上的道床厚度.在提速重载和高速条件下,需要有砟桥上的道床提供增加轨道弹性,承受列车冲击,隔离振动,降低噪声等作用,因此需要提高道床的厚度.南京长江大桥引桥有砟轨道枕底道床厚度为25cm,在普速条件下能提供合适的弹性,但随着提速重载运输条件的开展,这样的道床厚度已经不能够满足线路弹性,稳定性的要求.而受主桥桥面标高的控制,以及桥梁承载能力限制,增加道床厚度的措施无法实现.对改善道床弹性的研究发现J,道砟垫可以增加道床的阻尼,改善道床的弹性;同时对车轮引起的低频振动改善较好,从而减少道床动力响应,保持道床的稳定性.这种情况下,参考有砟桥在道砟和桥面之间铺设25mm厚的橡胶垫层的经验j,采取了在道砟和桥面之间纵向铺设一定厚度的橡胶垫层的措施来改善有砟桥线路的刚度,提高线路的弹性.道砟垫铺设横断面示意图如图1所示.图1道砟垫铺设示意图+_轨枕+_道砟+_道砟垫一混凝土板1.2道砟垫对道床弹性的改善理论分析从轨道静力计算的角度看,当引桥有砟线路未铺设道砟垫时,桥上有砟线路枕下基础的均布弹簧刚度就是道床所提供的均布弹簧刚度.当有砟线路道床下铺设道砟垫时,枕下基础的均布弹簧刚度由道床和道砟垫的均布弹簧刚度组合而成,表现形式是这两个弹簧的串联组合.其计算公式如下::(1)(6+k幻)式中——枕下基础均布弹簧刚度;道床均布弹簧刚度;b——道砟垫均布弹簧刚度.由于道砟垫的均布弹簧刚度为正,因此铺设道砟垫后的枕下基础的均布弹簧刚度降低,即枕下基础的弹性得到改善.鉴于目前国内提速重载有砟桥上采用道砟垫的案例较少,道砟垫参数没有明确的标准,设计了3种厚度规格的橡胶道砟垫,厚度分别是20BITI,25mm,30mm. 因此,有必要通过仿真分析和现场试验,分析道砟垫对道床弹性的改善效果以及不同厚度的道砟垫对道床弹性改善的程度.2道床弹性改善仿真计算2.1仿真计算模型根据设计的道砟垫铺设方式,结合南京长江大桥线路状况和运输条件,建立桥上有限元动力模型.由于仿真计算主要考察道砟垫铺设前后的轨道动力响应情况,因此,对轨道结构进行简化,建立如图2的有限元模型,在道砟和混凝土桥面板之间,增加了橡胶垫层,相当于在道床与混凝土桥梁板之间增加了的弹簧一阻尼系统.通过对不同厚度的道砟垫进行室内刚度测试,得到各自的静刚度值作为仿真计算的参数.P列车运行方向轨道几何不平顺I一/啻n丑Bni百岳哥岳i件和垫板砟弹簧阻尼系统砟质量单元砟垫图2车辆一轨道一桥梁模型(一跨)54铁道工程2009年1月2.2仿真结果分析分别计算列车速度为80km/h和120km/h时,在波长为0.1m,0.2m,0.3m,波深为0.1mm,0.2mm,0.3tuna的正弦波不平顺激扰情况下,铺设3种厚度的道砟垫和不铺设道砟垫的有砟桥引起的轮轨动力响应,比较其中的钢轨,轨枕和道床的垂向位移和加速度情况.其中铺设25min道砟垫比不铺设道砟垫引起的各项动力响应指标最大值改善程度如表1所示.表1铺设25nlln道砟垫和不铺设道砟垫对各项动力响应指标最大值的改变幅度轮轨力轮轨力钢轨振动轨枕振动道床振动列车速度波长/m波深/mmP力力钢轨垂向轨枕垂向道床垂向加速度/(km?h)改变幅度改变幅度位移改变加速度位移改变加速度位移改变幅度/%改变幅度幅度/%改变幅度改变幅度/%/%/%/%幅度/%/%0.12.94—3.1423.52—2.3417.08—6.2449.48—47.650.】0.24.38—5.8223.51—2.8217.05—6.8349.41—47.630.35.34—8.1023.52—3.2817.0l一6.8149.46—47.680.12.94—3.7736.74—9.3915.578.2052.54—46.66800.2O.23.53—7.0036.64—9.2715.508.0952.27—46.65O.34.67—9.7736.57—9.23l5.487.9352.36—46.60O.12.31一1.2821.19—9.2714.636.1758.91—46.970.3O.24.23—2.4721.19—9.3712.766.0358.77—46.85O.35.87—3.5621.19—9.4714.636.0258.88—46.8lO.11.45—2.2912.7O一2.94l6.10—4.7849.77—45.73O.1O.21.87—4.2112.27—2.6116.O5—5.1149.64—45.67O.31.92—5.6211.72—2.1415.83—4.6949.83—45.16O.13.01—3.4830.28—3.7413.854.8547.71—45.61l200.20.24.98—6.4533.88—3.75l8.574.1849.67—47.470.36.52—8.9733.89—3.3618.574.7549.56—47.50O.11.91—3.6836.54—9.5915.797.9452.73—46.7O0.30.23.43—6.8636.65—9.5015.727.8252.46—46.71O.34.62—9.5836.62—9.47l5.757.6452.55—46.7l注:百分比为正,表示动力响应参数比不铺道砟垫时的动力响应参数增加;百分比为负,表示比不铺道砟垫时的动力响应参数降低.以列车速度为120km/h,在波长0.3131,波深0.3InlTl不平顺激扰条件下通过为例,铺设3种厚度的道砟垫与不铺设道砟垫所引起的动力响应比较如图3所示,可以看出,3种厚度的道砟垫引起的轨道动力响应的差异不明显,而与不铺设道砟垫的引起的动力响应之问的差异较明显.从表1和图3可以看出:(1)铺设道砟垫对轮轨作用力P力没有改善效果,说明道砟垫对高频轮轨力没有改善;(2)铺设道砟垫对轮轨作用力P力有一定改善,说明道砟垫对低频轮轨力有改善.25mm道砟垫情况下,P力最大降低9.77%,平均降低5.34%;(3)铺设道砟垫对钢轨垂向位移,轨枕垂向位移有一定的改善.251TlIn道砟垫情况下,钢轨垂向位移最大增加36.74%,平均增加27.15%.轨枕垂向位移最大增加18.57%,平均增加15.89%;(4)铺设道砟垫对钢轨振动加速度有一定改善,对轨枕振动加速度改善不大.25mm道砟垫情况下,钢轨振动加速度最大降低9.59%,平均降低6.03%;(5)铺设道砟垫对道床垂向位移,道床振动加速度有明显改善效果.25mm道砟垫情况下,道床垂向位移最大增加58.88%,平均增加52.0%.道床振动加速度最大降低47.67%,平均降低46.71%;(6)道砟垫对动力响应的改善与列车速度,不平顺波长和波深的关系不大.(7)3种厚度的道砟垫对动力响应的改善相差不大,如图3所示,得到列车速度为120km/h,在波长0.3m,波深0.3him不平顺激扰条件下,3种厚度的道砟垫与无道砟垫情况下产生的动力响应改善百分比如表2所示.从钢轨垂向位移,轨枕垂向位移,道床垂向位移和道床加速度等几个道砟垫影响比较大的参数来看,30mm厚度的道砟垫对道床弹性改善方面较其它2种厚度的道砟垫稍好.第1期周宇许玉德周红青等:南京长江大桥有砟桥道床弹性改善的研究55 一1.0—1.502O40608O100120140l6O18O200时间/s(a)轮轨力:::..\./炙3种厚度道砟垫一.时间,s(b)钢轨垂向位移;.一l4060~80160180200一:\/一3种厚度道砟垫-V\J.时间,sr(c)钢轨振动加速度无道砟垫3种厚度道砟垫..■..一4.8.oo.一(d)轨枕垂向位移40簧20星0萎-20—6.-800.50.4i0.30.2o.1一.01摆!一.O2-0-3一.04ln?:6.2014016018020..-时间/0(e)轨枕振动加速度.3种厚度道砟垫.堡垒lf孕一:s….一(f)道床垂向位移.一:ozo.一'\/.时间/(g)道床振动加速度图3铺设道砟垫和不铺设道砟垫的有砟桥引起的动力响应比较3道床弹性改善现场测试在仿真计算的基础上,在南京大桥引桥有砟桥上试铺了3种厚度道砟垫,并对此进行了现场动力测试,并与同一线路上不铺设道砟垫处以及明桥面处的测试结果进行了对比.主要动测结果显示:表23种厚度的道砟垫较无道砟垫情况引起的动力响应最大值改变幅度轮轨力P.力轮轨力尸力钢轨垂向钢轨振动轨枕垂向轨枕振动道床垂向道砟垫厚度位移改变加速度位移改变加速度位移改变道床加速度改变幅度/%改变幅度/%改变幅度改变幅度改变幅度/%幅度/%幅度/%幅度/% ,%,%20mm4.64—9.2836.54—9.4615.397.3151.47—46.4825mm4.62—9.3636.62—9.4715.757.6452.55—46.7l30mm4.88—9.5838.17—9.8017.227.5453.76—47.80注:百分比为正,表示动力响应参数比不铺道砟垫时的动力响应参数增加;百分比为负,表示比不铺道砟垫时的动力响应参数降低.加m∞∞∞∞如∞z0OOOO00OO4324景捌5OOO5O50OOOOOO00050505.舢御瑚∞o期姗0Ⅲ/足鼹越斛景蒸一一一Ⅲ/匠辖辞56铁道工程2009年1月3.1钢轨垂向力统计机车通过测试地点引起的钢轨垂直力平均值,如图4所示.可以发现,3种厚度的道砟垫对钢轨垂直力影响均不明显.20mm道砟垫30mm道砟垫25mlYl道砟垫无道砟垫图4通过各个测点的机车引起的钢轨垂直力3.2钢轨垂向位移统计通过各个测点的旅客列车引起的钢轨垂向位移,如图5所示.量量潍避懈暴1.2811..5厂_]1.080~1.12220mm道砟垫30mill道砟垫25him道砟垫无道砟垫图g通过各个测点的旅客列车引起的钢轨垂向位移可以看出,铺设道砟垫处的钢轨垂向位移较无道砟垫处的钢轨垂向位移大,弹性有所改善;3种厚度道砟垫引起的钢轨垂向位移相差不大.3.3振动加速度分别统计各个测试地点的钢轨,轨枕振动加速度平均值,测试得到的钢轨,轨枕振动加速度的比较如图6所示.铺设道砟垫对钢轨和轨枕的加速度有一定改善.皇蒋泰20mm道砟垫30mm道砟垫25mm道砟垫无道砟垫(a)钢轨振动加速度20l|lnl道砟垫30lllnl道砟垫25mm道砟垫无道砟垫(b)轨枕振动加速度图6振动加速度平均值比较3.4轨道整体动刚度根据测试得到的各种货物列车,客运列车和机车在5处测点时的钢轨垂直力和钢轨垂直位移,可以计算得到测点的轨道整体动刚度.5处测点的轨道整体动刚度平均值如表3所示.表3各处测点的轨道整体动刚度平均值(单位:kN/mm)30l|ln'l道砟垫测点25mm道砟垫测点20ham道砟垫测点不铺道砟垫测点明桥面测点轨道整体动刚度87.9089.9298.541O6.1880.42从表3可以看出,铺设道砟垫后的轨道整体动刚度有一定的改善,其中30mm厚度的道砟垫处的轨道整体动刚度较不铺道砟垫降低了17.2%,弹性改善效果较好,且与明桥面的轨道整体动刚度较接近,数值上相差9%,有利于实现明桥面和引桥的刚度过渡.因此,推荐在南京长江大桥引桥有砟桥上采用30mill厚度的道砟垫,来实现其道床弹性改善.4结论通过仿真分析和现场测试的手段,分析了铺设道砟垫对道床弹性改善的效果,得到如下结论:(1)仿真分析表明,铺设道砟垫对高频轮轨力没有改善;对低频轮轨力有一定改善.现场对钢轨垂直力表明,道砟垫对轮轨力影响不大;(2)仿真分析和现场测试均表明,铺设道砟垫对钢轨垂向位移,轨枕垂向位移有一定的改善;(3)铺设道砟垫对钢轨振动加速度,轨枕振动加速度有一定改善;(4)铺设道砟垫对道床垂向位移,道床振动加速度有明显改善效果.道床垂向位移可增加50%以上,∞∞加∞舳∞∞加0世谢景鞲藩42O8642z悯舳∞∞∞∞加m0642O86420第1期周宇许玉德周红青等:南京长江大桥有砟桥道床弹性改善的研究57 道床振动加速度可降低45%以上;(5)道砟垫对动力响应的影响与列车速度,轨道不平顺波长和波深的关系不大.(6)3种厚度的道砟垫对动力响应的影响相差不大,结合现场测试得到的轨道整体动刚度分析,30mm厚度的道砟垫对道床的弹性改善效果较好,且其产生的轨道整体动刚度与明桥面的轨道整体动刚度较接近,有利于实现明桥面和引桥的刚度过渡.因此,推荐在南京长江大桥引桥有砟桥上采用30mm厚度的道砟垫.参考文献:[1]Sasaoka,C.,Davis,D.,ImplementingTrackTransition SolutionsforHeavyAxleLoadService[OL].http://www./eseries/scripteontent/custom/e——arema/library/2005——Conference——Proceedings/O0024.pdf[2]谷爱军,范俊杰.轨道结构上隔振垫层的性能分析[J]. (上接第51页)轨道三维约束测量体系来进行,目前尚无成熟的轨道三维约束测量系统可承担该精测任务,设计开发高精度数字化的既有线三维约束测量系统迫在眉睫.以既有线三维定位测量系统进行既有线线形定测,以既有线三维约束测量系统进行既有线日常检查,二者紧密结合,将构成一套完整的,切实可行的既有线三维精测数字化解决方案.参考文献:[1]铁建设[2006]189号,客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定[S].[2]冯仲科,张明海.全站仪实时自动测量系统的建立『J]. 北京交通大学,2003,27(4):27—31.练松良轨道工程[M].上海:同济大学出版社,2006(5): 63—64.王其昌.高速铁路土木工程[M].成都:西南交通大学出版社,2000(2):47—49.练松良轨道动力学[M].上海:同济大学出版社,2003.翟婉明.车辆一轨道耦合动力学[M].北京:中国铁道出版社,2001.Dahlberg,T.SomeRailroadSettlementModels—aCritical Review[J],ProceedingsoftheInstitutionofMechanical Engineers,PartF,JournalofRailandRapidTransit,V o1.215(F4)2001,289—300.W.M.Zhai,K.Y.Wang.J.H.Lin.ModellingandExper—imentofRailwayBallastVibrations『J].JournalofSound andVibration,270(2004):673—683.AkkeSuiker.TheMechanicalBehaviourofBallastedRai1一wayTracks[M].Delft:DelftUniversityPress,2002.测绘通报,1997(8):29—31.彭义普,许曦,等.客运专线无砟轨道精密定轨测量技术的研究[J].铁道科学与工程,2007(12):78—82.茆美琴,余世杰.利用C++Builder实现实时数据采集系统的数据库管理[J].计算机应用,2002(12):48—49.靳海亮,赵长胜,等.基于VC++6.0实现计算机与全站仪通讯[J].北京测绘,2004(2):48—51.何保喜,梁玉深,等.全站仪使用中应注意的问题[J].中国西部科技,2005(3):20—22.张延寿,胡杰.铁路测量[M].成都:西南交通大学出版社,1995.1j1J1i]J1J1J1J1J]J]J34567rlrL-rLrL。

京沪高铁南京长江大桥设计资料

京沪高铁南京长江大桥设计资料

水文方面的各专题研究表明:大桥建设对水利、防洪及水 流条件无实质性影响。
98~99年河床断面测绘成果图
四、水文与航道方面的研究 1.水文方面
2. 通航方面
四、水文与航道方面的研究
我院曾依据实测的低水位船筏走行线资料,布置了主桥180+2×300+180m 的孔
跨方案,并向航道部门征求意见,长江航务管理局于1997.2.18对我院提出的上述方 案召开了有长江港监局、长江航道局、长江轮船(集团)总公司,华中轮船总公司 等十余个单位的代表、专家参加的“京沪高速铁路南京长江大桥通航问题研讨会”。
效利用宽度太多。
PC箱钢桁叠合梁
三、主桥桥式方案设计研究 3 .主桥结构设计及对行车性能的考虑
PC箱结构恒载重,承压面积集中,整体性强,具有良好的抗侧弯和抗 扭转截面刚度,以其作为承载主干形成斜拉桥结构的基本体系。采用无 下弦的三角形钢桁与之相叠合,利用桁高和钢材的高强度,形成具有足 够的竖向抗弯刚度的组合截面。
3)改变习惯性航道通航的船舶模型航行试验
四、水文与航道方面的研究 2.通航方面
改变习惯性航道通航的船舶模型航行试验研究的重点是南京长江大桥在今 后航道如发生改变条件下,本桥设计方案对桥区河段通航船队航行的影响:
① 改变目前南京长江大桥桥区附近水域上、下行习惯性航线,可避免在大 桥下游出现上、下行船舶横驶会让区。由于本河段航运繁忙,通航船舶众多, 改变习惯航线会有一定困难,需要一段时间协调适应。
上行: (南京方向)进口速度 160km/h (徐州方向)出口速度 215km/h
3.桥式方案总体布置
二、勘测设计基本资料及主要技术标准
我院设计范围:全长为6.6Km,正桥长为2388m。
北引桥 117x32.7

南京长江大桥特殊振动现象探究

南京长江大桥特殊振动现象探究

南京长江大桥特殊振动现象探究南京长江大桥作为中国现代桥梁建设的标志性工程,不仅是南京的地标之一,也是世界上最长的公铁两用桥。

然而,长江大桥在运行过程中出现了一些特殊的振动现象,引起了广泛的关注和研究。

南京长江大桥特殊振动现象首次发现于1970年代。

这些振动现象包括主悬索、主桥梁、主塔体和辅助塔体等部分的横向摆动、扭转和纵向振动。

这些振动现象不仅影响了桥梁的使用寿命和安全性能,也对桥上行人和车辆的舒适度造成了困扰。

为了深入探究南京长江大桥特殊振动现象的原因,科学家们开展了一系列的研究。

通过数值模拟和实测数据对比,研究人员发现,南京长江大桥特殊振动现象与桥体的自振频率和风速有关。

长江大桥的自振频率与风速之间存在着共振现象,导致桥体受到外部激励后产生异常振动。

其中,风振是南京长江大桥特殊振动现象最主要的原因之一。

由于长江大桥横跨长江,风的速度和方向在不同的高度和季节会有不同的变化,这对桥梁的稳定性带来了挑战。

当风速达到一定的阈值时,风力对桥体的作用会引起桥体振动,进而激发出特殊的振动现象。

此外,长江大桥的结构也是导致特殊振动现象的一个重要因素。

长江大桥采用了悬索桥的结构形式,主桥塔体高达230米,悬索总长达1606米。

这种大跨度、高塔体和大刚度的结构使得桥体对风的响应更为敏感。

而桥体的自振频率与风速之间的共振现象,使得桥体振幅进一步增大,从而导致特殊的振动现象。

为了解决南京长江大桥特殊振动现象带来的问题,科学家们提出了一系列的控制措施。

其中,最重要的措施之一是在桥体上安装阻尼装置,用于吸收由风振引起的振动能量。

阻尼装置的设计和施工需要考虑到桥体结构的特点和振动频率,以达到有效减振和控制振动的效果。

此外,科学家们还通过改变桥体的结构参数来降低风振对桥体的影响。

例如,在桥面上增设分布式阻尼器,可以有效改变桥梁的刚度和阻尼特性,从而减小在特定风速下的振动幅值。

需要注意的是,南京长江大桥特殊振动现象的探究工作还在继续进行中。

考虑台风空间位置的桥址区风特性模型实测研究

考虑台风空间位置的桥址区风特性模型实测研究

第 36 卷第 5 期2023 年10 月振 动 工 程 学 报Journal of Vibration EngineeringVol. 36 No. 5Oct. 2023考虑台风空间位置的桥址区风特性模型实测研究张寒,王浩,徐梓栋,陶天友,茅建校,郜辉(东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,江苏南京 211189)摘要: 风特性是桥梁结构抗风设计的前提条件。

为准确表征台风移动对桥址区风特性的影响,利用桥梁结构健康监测系统测得的多次台风实测数据,研究了考虑台风空间位置的桥址区风特性模型。

基于已有台风解析模型和台风路径数据,模拟了台风过境期间桥址区平均风速时程,并利用实测结果验证了解析模型的有效性。

在此基础上,分析了湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度等脉动风特性参数随桥址区和台风中心距离的变化规律,据此研究了脉动风特性参数的空间分布模型。

结果表明,已有台风解析模型可实现桥址区平均风速的模拟;台风空间位置变化对桥址区脉动风特性影响显著,空间分布模型能有效反映台风移动过程中桥址区脉动风特性的基本变化特征,可为大跨度桥梁等工程结构设计与运维提供有益参考。

关键词:桥梁结构健康监测;台风;风特性;桥址区;风场模型中图分类号: U448.27;U441+.2 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523(2023)05-1430-07DOI:10.16385/ki.issn.1004-4523.2023.05.027引言近年来,全球台风灾害频发,造成大量工程结构破坏与倒塌,给人类社会带来巨大的经济损失和惨重的人员伤亡。

中国是受台风灾害影响最为严重的国家之一,尤其是东南部沿海地区常年遭受西北太平洋台风侵袭[1],导致区域性重复受灾,大跨度桥梁等风敏感结构的安全面临严峻挑战[2]。

随着苏通长江大桥、五峰山长江大桥、沪通长江大桥等一系列世界级桥梁工程的陆续建成,以及张皋长江大桥、琼州海峡大桥等超大型桥梁的规划和设计,中国桥梁工程正朝着更大跨、更纤细的方向迅速发展,对桥梁结构的抗风安全提出了更高的要求。

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文章编号:1003-4722(2002)04-0005-03京沪高速铁路南京长江大桥桥址区风特性研究李永乐,廖海黎,强士中(西南交通大学桥梁及结构工程系,四川成都610031)摘 要:基于已有的风速观测记录,对京沪高速铁路南京长江大桥桥址区的风向分布进行了统计分析。

针对风速观测记录的特点,证明了利用不同高度处月最大风速记录推算地表粗糙度系数的可行性,并对通过最小二乘拟合得到的地表粗糙度系数进行了统计分析。

最后分别根据原始风速观测记录和基本风压分布图推算了该桥的设计基准风速。

上述研究将为该桥进一步的抗风分析提供依据。

关键词:斜拉桥;风载荷;风速;风压力;抗风设计中图分类号:U441+.2文献标识码:AR esearch on the Wind Characteristics of the Site of N anjing Changjiang River B ridge on B eijing 2Shanghai H igh 2speed R ail w ayLI Y ong 2le ,LIAO Hai 2li ,QIANG Shi 2zhong(Department of Bridge and S tructure Engineering ,S outhwest Jiaotong University ,Chengdu 610031,China )Abstract :On the basis of the wind speed observation ,the wind direction distributing of the site of Nan 2jing Changjiang River Bridge on Beijing 2Shanghai high 2speed railway was analyzed.C onsidering the feature of the wind speed records ,it was proved that the exponent expressing terrain roughness could be calculated ac 2cording to m onthly maximum wind speed records at different heights.Als o ,the exponents fitted by the least square method were analyzed.Finally the design wind speed of the bridge was carried out respectively accord 2ing to both the original wind speed observation and national wind pressure 2distributing map.The research re 2sults could provide the foundation for the farther wind resistant analysis.K ey w ords :cable 2stayed bridge ;wind load ;wind speed ;wind pressure ;wind 2proof design收稿日期:2001-10-29作者简介:李永乐(1972-),男,讲师,1995年毕业于西南交通大学桥梁工程专业,获学士学位,1998年毕业于西南交通大学桥梁工程专业,获硕士学位,现为西南交通大学桥梁工程专业博士生。

1 概 述京沪高速铁路南京长江大桥主桥系三塔PC 箱钢桁叠合梁斜拉桥,跨度组合为(84+160+488+488+160+84)m ,主塔高170m 左右。

该桥位于南京市北郊长江上元门河段(原南京长江大桥与八卦洲之间),受台风和季风影响,风力较大。

本文针对该桥桥址区的风向分布、风速沿高度的变化及设计基准风速进行了研究,为该桥的抗风设计提供依据。

2 风向分布1961~1999年(39年)以来,桥址处10min 平均年最大风速的风向分布见图1。

该桥桥位河段的基本走势为从西南至东北,与10min 平均年最大风速的主导风向接近,即主导风向基本与京沪高速铁路南京长江大桥主梁轴线正交。

已有研究表明,对于风向敏感的结构,应考虑风向对结构风致响应的影响。

另一方面,在进行风速特性分析时,采用不计方向的风速统计结果往往大5京沪高速铁路南京长江大桥桥址区风特性研究 李永乐,廖海黎,强士中第二部分于按风向进行统计时的结果。

由于缺乏不同风向的年最大风速观测记录,故本文在地面粗糙度系数推算及设计风速推算时偏于安全地未考虑风向影响。

因10min 平均年最大风速的主导风向基本与桥梁轴线正交,未考虑风向影响将不会导致过于保守的结果。

图1 10min 平均年最大风速风向分布3 风速沿高度的变化对南京市北郊八卦洲(桥位下游)过江铁塔8个高度上,1980~1992年逐年逐月10min 平均最大风速记录[1]的分析发现,不同高度处同月的月最大风速记录往往不属于同一次强风过程,该风速记录不能直接用于地表粗糙度影响系数的推算。

因此首先对风速原始记录资料进行处理,从中选取属于同一强风过程(持续时间1h 左右)的风速记录,剔除不属于同一次强风过程的记录。

选取的属于同一强风过程的不同高度处风速记录系该高度处的10min 平均月最大风速,同时也是本次强风过程中该处的10min 平均最大风速。

由于自然风的随机特性,同一次强风过程中不同高度处的10min 平均最大风速往往不同时发生,文献[1]也表明不同高度处的10min 平均最大风速的记录时间存在一定差异,故不能直接用地表粗糙度影响系数的推算。

一般说来一次强风过程1h 内的风速平均值是相对稳定的[4],可认为一次强风过程是服从高斯分布的随机过程(X ={x 1,x 2,…,x n },时距为1s 时,n =3600),则同一强风过程中10min 平均风速也服从高斯分布,因此可把一次强风过程看作是由6个10min 平均风速作为样本的高斯过程(Y ={y 1,y 2,…,y 6},y i =1600・∑600ij =600(i -1)+1x j ),其10min 最大平均风速的保证率为P =1-1Π6=0.8333,且y p =y +ψσy(1)式中,y p 为10min 平均最大风速,即高斯过程Y 的最大值;y 为1h 平均风速,即高斯过程Y 的均值(亦等于高斯过程X 的均值x );ψ为保证系数,当保证率P =0.8333时,ψ=0.97;σy 为该高斯过程Y 的根方差。

根据高斯过程X 与Y 的关系,当风速样本时距为1s 时σy =1600σx(2)式中,σx 为高斯过程X 的根方差,σx =xI ,I 为自然风的紊流强度。

将式(2)代入式(1)整理得y =y p Π(1+0.0016I ) 自然风紊流强度I 一般不大于0.3,故y ≈y p 由以上推导可以看出,对于一次强风过程可近似取不同高度处的10min 平均最大风速作为本次强风过程在该高度处的平均风速进行地表粗糙度影响系数的推算。

根据文献[2],大气边界层内风速沿垂直高度的分布服从幂指数律,即V zV z s=Z Z sα(3)式中,V z 为高度Z 处的风速;V z s 为高度Z s 处的风速;α为地表粗糙度影响系数。

将式(3)两边取对数后,利用最小二乘法对选取的各次强风过程进行拟合,得到相应的地表粗糙度影响系数α。

结果表明α的平均值为0.138,但离散性较大,其分布情况见图2。

从图2可以看出α基本服从高斯分布,故对其进行高斯拟合(如图2中曲线所示),得到拟合高斯过程的均值为0.122。

地表粗糙度影响系数α的直接平均值及高斯拟合后的均值都介于文献[2]所规定的第Ⅰ类和第Ⅱ类地表粗糙度之间(0.12~0.16),但更接近于Ⅰ类地表。

考虑到八卦洲过江铁塔处地表情况与桥位处有一定差异。

加之桥位处江面相对开阔,故可将桥位处的地表情况视为Ⅰ类地表粗糙度类型,即取α=0.12。

4 设计基准风速为保证设计基准风速推算的准确性,本文分别根据文献[1]提供的风速观测资料和文献[3]中的全国基本风压分布图推算了京沪高速铁路南京长江大桥的设计基准风速。

6桥梁建设 2002年第4期第二部分图2 地表粗糙度影响系数分布4.1 由原始风速资料推算设计基准风速文献[2]规定:当具有足够多的风速观测数据时,一般可假设年最大风速服从极值I型分布。

1961~1999年南京郊外小教场气象站39年来逐年10min平均年最大风速的均值x为15.3385mΠs,其根方差σ为3.0333。

对于极值I型分布保证系数ψ=-6Ππ[0.57722+ln(-ln P)],P为保证率,当重现期T=100年时,P=1-1ΠT0=0.99,此时ψ= 3.14。

故100年重现期的10min平均年最大风速V x=15.3385+3.14×3.0333=24.86mΠs。

1992年江苏省气候应用所根据小教场气象站及原南京长江大桥处的风速观测资料给出了两者间的关系V-10=1.1695V x+2.81式中,V-10为南京长江大桥桥位处的10m高度处风速;Vx为小教场气象站的100年重现期10min平均年最大风速。

原南京长江大桥与京沪高速铁路南京长江大桥相距较近,且河流走势及周围地形、地貌比较相似,可近似采用上式,从而得到京沪高速铁路南京长江大桥桥址处的10m高度100年重现期的10min平均年最大风速为31.88mΠs。

该桥主梁的平均高度约为46.7m,根据式(3)(其中α=0.12)得该桥的设计基准风速Vd=38.4 mΠs。

4.2 由风压分布图推算设计基准风速根据《铁路桥涵设计基本规范》(T B10002.1-99)的全国基本风压分布图可知,南京地区的基本风压约为550Pa,故20m高度处100年重现期的10 min平均年最大风速为V20= 1.6×550=29.7 mΠs。

参考《公路桥梁抗风设计指南》关于不同高度处风速换算的规定,可得南京地区10m高度处100年一遇10min平均最大风速(即基本风速)为V10= 0.836V20=24.8mΠs。

参照文献[2],桥面高度处设计基准风速Vd=1.45×24.8=36.0mΠs。

4.3 设计基准风速的确定由原始风速资料推算得到该桥的设计基准风速为38.4mΠs,由基本风压图推算的结果为36.0mΠs,两者相差较小。

考虑到前者利用的观测记录样本较多,并利用了桥址局部风特性与气象站之间的相关关系,数据更具针对性,且风速值略大,故取38.4mΠs作为该桥的设计基准风速。

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