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鐵路橋梁工程技術的現狀與發展

所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2017-02-09 11:39 熱度:

  隨著科技的進步,鐵路橋梁技術日益更新,不論是在橋梁的理論分析、結構設計、材料研究、還是數字模擬技術等領域,我國橋梁工程技術都達到了先進水平。

橋梁建設

  《橋梁建設》現由中國鐵路工程總公司主管,中鐵大橋局集團有限公司主辦,中鐵大橋局集團武漢橋梁科學研究院有限公司出版。《橋梁建設》主要報道和交流我國橋梁工作者在科技、設計、施工等方面的實踐成果和理論探討,重點突出橋梁工程領域的新技術、新工藝、新設計、新設備、新材料及最新科研成果,為讀者提供相關的技術、經濟信息。本期刊具有準確的市場定位和突出的辦刊特色,已成為國內橋梁界具有權威性的刊物,在全國橋梁工程領域具有較高的知名度。

  1 概述

  過去封建社會的禁錮下,我國鐵路建設在相當一段時期毫無起色,直到清光緒二年,淞滬鐵路的修建標志著我國第一條鐵路誕生,也是我國橋梁技術發展的開端。解放前的所有橋梁都是由外國人修建的,修建在黃河上的京漢鐵路黃河大橋也是外國人掌控建造的,此橋因為跨距小的影響時常出現汛情。我國技術人員開始建造的橋梁就是浙贛線錢塘江大橋,其特點是雙層兩用大橋,上層運用鋼鐵簡支梁,全部都是鉚接,但是當時我國技術裝備等都比較落后,所以任然無法避免外國人的干涉。新中國成立之前,相當一部橋梁都受到了毀壞,我國鐵路橋梁工程技術基本原地停留。

  新中國成立之后,我國的橋梁史迎來一個美好的春天,以長江第一橋的的修建為標志,之后一直都在快速的發展。橋梁的結構不斷更進,尤其是新型材料出現和數字化的運用等,為我國橋梁的發展起到了很大的作用,也體現了我國橋梁工程技術獲得的成績。

  2 橋梁設計理論的確立

  橋梁的建造主要涉及材料的選擇和結構設計,所以,一般用材料學科的理論為依據。過去,全世界都采用容許應力狀態理論,此理論主要指材料的計算應力必須不大于許應力,而且它是建立在彈性理論之上。如今,各國都在向極限狀態理論轉變,極限狀態指某結構的部分或者個別單元不滿足要求的臨界,此理論由蘇聯提出,逐漸被大家所公認。極限狀態理論與前者相比,它的安全系數有兩部分組成,即載荷和抗力,這樣分類的益處就是可以進行數據統計分析,提高經濟效益。

  目前我國兩者兼用,即用容許應力狀態理論也用極限狀態理論。例如,用容許應力狀態理論計算鋼結構,但是受到軸向壓力的鋼筋混凝土會產生軸向塑性變形,故一般用破壞理論計算。尤其是預應力的結構需要驗證截面強度,所以大多采用極限狀態理論。在橋梁設計方面我國也規定了很多標準,比如《建筑結構設計統一標準》、《鋼結構設計規范》,《公路橋涵設計通用規范》等等。

  3 鐵路橋梁工程技術

  3.1、變形控制與結構剛度的限制技術

  一般所說的剛度就是在外力的作用之下,構件、材料或結構上抵御形變的一種能力。這種技術上的控制會直接影響鐵路壽命或者安全問題。如果對變形的控制不當,就留下安全隱患。鐵路橋梁一定要有這多方向抗扭和橫豎的剛度。一般來說,在ZK荷載的作用之下,有砟軌道的豎向轉角不應該大于千分之二,無砟軌道不應大于千分之一。

  3.2、橋梁工程設計荷載的圖式

  一般荷載圖式設計的大小會直接對橋梁承載能力與建造費用造成一定的影響,屬于重要的設計參數,其橋梁荷載的能力大小必須要滿足其運輸的能力。

  3.3、鋼軌附加的壓應力控制

  為確保橋梁行車安全,在設計的時候一定要對梁軌共同引起鋼軌的附加力充分考慮,并利用適當措施限制其在一定安全范圍之內,橋上的無縫線路鋼軌的附加應力要小于61Mpa,而附加拉應力應小于81Mpa,在制動的時候,梁與軌道之間的相對快速位移要小于4毫米。同時根據不同的實際情況適當的釋放與限制。

  3.4、耐久性的技術要求

  在以往的橋梁設計之中經常會忽略結構的使用年限,導致安全事故的發生,所以要求主要的部分一定要在100年的使用年限以上,并對橋梁結構定期進行檢查,若發現安全隱患,并立即進行解決。

  4 鐵路橋梁工程建設的建議

  4.1、對車橋偶合的動力的分析方法進行完善

  對于即將通車的鐵路線路的橋梁進行綜合測試,并進一步將車,橋,線之間的相互作用與參數的選取進行完善,對橋梁結構設計進行優化。

  4.2、限定以橋代路的合理范圍與橋梁工程的規模

  建議與鐵路專線的路基沉降測量資料與試驗段的相關研究成果有效結合,并深化技術工作,合理限定以橋代路的合理范圍與橋梁工程的規模。

  4.3、嚴格施工圖紙設計與審核

  設計文件的質量與深度對于鐵路建設投資、工期、質量有很大影響,它是施工的依據。所以建議對施工圖紙的設計進行深化,同時注重對構造細節的研究以及鋼筋布置的優化,并嚴格施工圖紙的審核工作。

  4.4、深入研究減震與隔震的設計方法

  根據當前所執行抗震的規范,沒有辦法形成塑性鉸,而且墩臺的設計比較困難,對地震檢算的要求也很難滿足,所以建議開展專題進行研究,對減震與隔震的設計方法與措施進行進一步研究。

  3.5、深入研究長橋逃生救援通道與橋梁維修檢查的方案

  依照我國客鐵路的運營經驗,深入研究適合我國橋梁維修與檢查的方案,提出合理的解決辦法。同時研究長橋逃生救援通道,因為目前的橋梁長度較長, 并沒有設計上下橋通道。 在研究的同時要對設置通道的數量與位置進行研究。

  5 結語

  通過以上的分析,明確我國鐵路橋梁建設在不同程度上存在一些問題,通過我們不斷的研究分析,很大程度上已經提升了我國鐵路橋梁設計的水平。在今后工作中,我們要認真探索,提高自己的工程技術水平,不斷對鐵路橋梁工程技術進行優化,為實現我國現代化建設做出貢獻。

  6 參考文獻

  【1】王晏民、洪立波,現代工程測量技術發展與應用【J】,測繪通報,2011,(4)

  【2】蘇榮榮,淺析我國路橋施工項目的管理問題【J】,中國高新技術企業,2011,(9)

  【3】程謙明,路橋施工項目管理探討【J】,工程技術,2011.(30)

文章標題:鐵路橋梁工程技術的現狀與發展

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