世界首座高速铁路悬索桥五峰山长江大桥顺利通过静载试验,创下国内纪录

   日期:2024-11-29     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:318    
核心提示:与国外仅有的几座公铁两用悬索桥相比,五峰山长江大桥具有公路和铁路车道数更多、设计荷载更大、铁路运营速度更高等特点。作为我国首座公铁两用悬索桥,也是世界首座高速铁路悬索桥,高速、重载列车运营对五峰山长江大桥整体刚度提出极高的要求,国内外均无同类工程实例可供参考借鉴。

五凤山长江大桥(中铁大桥公司供图)

世界第一座高速铁路悬索桥——连云港(连淮扬扬镇)铁路五凤山长江大桥15日顺利通过静载试验。本次静载试验荷载重量达到约8200吨,创下了国内悬索桥静载试验荷载的记录。最重的。

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长江下游水深条件好,水运繁忙,航道限制严格。因此,铁路一直绕行南京,无法通过桥梁直接穿越。悬索桥虽然具有最强的跨越能力钢结构梁挠度限值,但其结构很容易变形。国际上高速铁路尚无成熟经验,面临诸多技术挑战。五峰山长江大桥的地形符合修建悬索桥的条件,但规划已储备了60多年,一直没有能力和足够的技术把握付诸实践。

此次,作为我国第一座铁路悬索桥,首先在五峰山大桥实施。铁路行业各方面技术决策都对前期工作进行了认真思考和认真评估。悬索桥的跨度根据水文地质、河流地形等条件确定。大桥上层​​承载8车道高速公路,设计时速100公里/小时;下层为4车道客运专线,设计时速250公里/小时。主跨1092m,刚好覆盖长江水域。这是铁路桥首次跨越长江。国内外尚无类似工程案例。

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与国外仅有的几座公铁两用悬索桥相比,五峰山长江大桥具有公路、铁路车道较多、设计荷载较大、铁路运营速度较高的特点。

采用新的结构设计、理论分析和技术对策,解决大跨度、多线铁路悬索桥面临的行车安全和舒适问题。为提高结构整体刚度,五峰山长江大桥悬索桥加劲梁上下桥面均采用板与桁架组合的正交异性板整体钢桥面板。这是世界上首次采用板与桁架相结合的新型加劲梁结构。为了提高铁路桥的耐久性,五峰山长江大桥新型钢桁架结构设计采用工厂焊接制造,尽量减少现场连接;铁路道碴桥面在国际上首次采用轧制不锈钢复合钢板,铁路已开发出桥面复合钢板焊接工艺和无损检测的成套技术和装备;为了提高公路桥梁正交异性桥面板的应力和疲劳性能,开发了正交异性桥面板U型肋与顶板之间的全熔透焊接和测试新工艺。

钢结构梁挠度限值_钢梁挠度超限_钢梁允许挠度取值

此外,五峰山长江大桥主缆直径达到1.3m,是世界上主缆直径最大的悬索桥。全过程严格控制主缆钢丝的制造和安装精度,并开发新设备,实现电缆夹所有螺栓的同时拧紧。五凤山长江大桥北岸锚地采用大型沉箱基础。沉箱纵向长100.7m,横向长72.1m,垂直高度56m。它的面积比一个标准足球场还要大,是世界上最大的桥梁沉箱基础。

五凤山长江大桥静载试验列车加载(中铁桥梁研究院集团提供)

作为我国第一座公铁两用悬索桥、世界第一座高速铁路悬索桥,高速重载列车运营对五峰山长江大桥的整体刚度提出了极高的要求。国内外尚无类似工程实例可供参考。

“为了提高结构的整体刚度,保证列车运行的安全性和舒适性,设计过程结合了静力分析、风车桥耦合振动分析、轨道形状分析等,确定了列车的单跨悬挂形式根据悬索桥钢桁梁,五跨连续结构体系方案,设计了板桁架结合新型加劲梁结构,优化了纵向阻尼器、预载横向抗风支座、开发1760mm大位移梁端伸缩装置及轨道伸缩调节器。通过上述一系列措施,最终实现了这座大桥接入高铁的目标。中铁桥梁工程集团勘察设计大师、副总工程师徐功义介绍。

经过四天的连续运营,五凤山长江大桥顺利通过静载试验。静载试验主要用于验证桥梁结构的承载能力。主要试验指标包括加劲梁在活载作用下的应力、主缆和吊索的拉力、加劲梁挠度、塔架挠度、支撑反力和位移等。相比之下,动载试验是主要用于验证列车在桥梁上运行的安全性和舒适性。主要测试指标包括桥梁自振特性、桥梁动力响应、列车脱轨系数和舒适指数等。

为了避免温度的影响,静载试验安排在夜间至清晨。静载试验的荷载效果通常在0.8-1.0之间,即需要达到设计荷载效果的80%以上;试验载荷约为8200吨,是根据上述原则确定的。如果结构响应值小于理论响应值,则安全。简单对比一下,下游已通车多年的太阳长江公路大桥,主跨2x1080米,双向6车道高速公路。其静载试验荷载约为2160吨,仅为五凤山长江大桥荷载能力的1/5。此外,为了满足高速列车的运行需要,对其动载试验也提出了极高的要求。

五凤山长江大桥是连镇新铁路跨越长江的重点工程。大桥建成通车后,可提高苏中、苏北地区铁路运输能力和质量钢结构梁挠度限值,适应沿线城际运输需求,完善区域综合交通体系;加快苏北、苏中、苏南区域联动协调发展,带动沿线经济社会发展,推进沿线城市建设进程。五凤山长江大桥翻开了高铁悬索桥技术史上新的一页。相关技术实践经验将引领和推动国际悬索桥行业的技术发展。 (中央纪委国家监委网站王小宁)

 
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