铁路桥梁工程技术的现状与发展
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铁路桥梁工程技术的现状与发展
1 概述
过去封建社会的禁锢下,我国铁路建设在相当一段时期毫无起色,直到清光绪二年,淞沪铁路的修建标志着我国第一条铁路诞生,也是我国桥梁技术发展的开端。解放前的所有桥梁都是由外国人修建的,修建在黄河上的京汉铁路黄河大桥也是外国人掌控建造的,此桥因为跨距小的影响时常出现汛情。我国技术人员开始建造的桥梁就是浙赣线钱塘江大桥,其特点是双层两用大桥,上层运用钢铁简支梁,全部都是铆接,但是当时我国技术装备等都比较落后,所以任然无法避免外国人的干涉。新中国成立之前,相当一部桥梁都受到了毁坏,我国铁路桥梁工程技术基本原地停留。
新中国成立之后,我国的桥梁史迎来一个美好的春天,以长江第一桥的的修建为标志,之后一直都在快速的发展。桥梁的结构不断更进,尤其是新型材料出现和数字化的运用等,为我国桥梁的发展起到了很大的作用,也体现了我国桥梁工程技术获得的成绩。
2 桥梁设计理论的确立
桥梁的建造主要涉及材料的选择和结构设计,所以,一般用材料学科的理论为依据。过去,全世界都采用容许应力状态理论,此理论主要指材料的计算应力必须不大于许应力,而且它是建立在弹性理论之上。如今,各国都在向极限状态理论转变,极限状态指某结构的部分或者个别单元不满足要求的临界,此理论由苏联提出,逐渐被大家所公认。极限状态理论与前者相比,它的安全系数有两部分组成,即载荷和抗力,这样分类的益处就是可以进行数据统计分析,提高经济效益。
目前我国两者兼用,即用容许应力状态理论也用极限状态理论。例如,用容许应力状态理论计算钢结构,但是受到轴向压力的钢筋混凝土会产生轴向塑性变形,故一般用破坏理论计算。尤其是预应力的结构需要验证截面强度,所以大多采用极限状态理论。在桥梁设计方面我国也规定了很多标准,比如《建筑结构设计统一标准》、《钢结构设计规范》,《公路桥涵设计通用规范》等等。
3 铁路桥梁工程技术
3.1、变形控制与结构刚度的限制技术
一般所说的刚度就是在外力的作用之下,构件、材料或结构上抵御形变的一种能力。这种技术上的控制会直接影响铁路寿命或者安全问题。如果对变形的控制不当,就留下安全隐患。铁路桥梁一定要有这多方向抗扭和横竖的刚度。一般来说,在ZK荷载的作用之下,有砟轨道的竖向转角不应该大于千分之二,无砟轨道不应大于千分之一。
3.2、桥梁工程设计荷载的图式
一般荷载图式设计的大小会直接对桥梁承载能力与建造费用造成一定的影响,属于重要的设计参数,其桥梁荷载的能力大小必须要满足其运输的能力。
3.3、钢轨附加的压应力控制
为确保桥梁行车安全,在设计的时候一定要对梁轨共同引起钢轨的附加力充分考虑,并利用适当措施限制其在一定安全范围之内,桥上的无缝线路钢轨的附加应力要小于61Mpa,而附加拉应力应小于81Mpa,在制动的时候,梁与轨道之间的相对快速位移要小于4毫米。同时根据不同的实际情况适当的释放与限制。
3.4、耐久性的技术要求
在以往的桥梁设计之中经常会忽略结构的使用年限,导致安全事故的发生,所以要求主要的部分一定要在100年的使用年限以上,并对桥梁结构定期进行检查,若发现安全隐患,并立即进行解决。
4 铁路桥梁工程建设的建议
4.1、对车桥偶合的动力的分析方法进行完善
对于即将通车的铁路线路的桥梁进行综合测试,并进一步将车,桥,线之间的相互作用与参数的选取进行完善,对桥梁结构设计进行优化。
4.2、限定以桥代路的合理范围与桥梁工程的规模
建议与铁路专线的路基沉降测量资料与试验段的相关研究成果有效结合,并深化技术工作,合理限定以桥代路的合理范围与桥梁工程的规模。
4.3、严格施工图纸设计与审核
设计文件的质量与深度对于铁路建设投资、工期、质量有很大影响,它是施工的依据。所以建议对施工图纸的设计进行深化,同时注重对构造细节的研究以及钢筋布置的优化,并严格施工图纸的审核工作。
4.4、深入研究减震与隔震的设计方法
根据当前所执行抗震的规范,没有办法形成塑性铰,而且墩台的设计比较困难,对地震检算的要求也很难满足,所以建议开展专题进行研究,对减震与隔震的设计方法与措施进行进一步研究。
3.5、深入研究长桥逃生救援通道与桥梁维修检查的方案
依照我国客铁路的运营经验,深入研究适合我国桥梁维修与检查的方案,提出合理的解决办法。同时研究长桥逃生救援通道,因为目前的桥梁长度较长,并没有设计上下桥通道。在研究的同时要对设置通道的数量与位置进行研究。
5 结语
通过以上的分析,明确我国铁路桥梁建设在不同程度上存在
一些问题,通过我们不断的研究分析,很大程度上已经提升了我国铁路桥梁设计的水平。在今后工作中,我们要认真探索,提高自己的工程技术水平,不断对铁路桥梁工程技术进行优化,为实现我国现代化建设做出贡献。
6 参考文献
【1】王晏民、洪立波,现代工程测量技术发展与应用【J】,测绘通报,2011,(4)
【2】苏荣荣,浅析我国路桥施工项目的管理问题【J】,中国高新技术企业,2011,(9)
【3】程谦明,路桥施工项目管理探讨【J】,工程技术,2011.(30)