中国公路铁路钢桥疲劳与国外规范对比
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浅议中美两国铁路桥梁技术标准的部分异同点董鹏飞【摘要】结合我院近年来在海外工程设计方面的经验,对比中美两国现行铁路桥梁技术标准,阐述两者间的部分异同点.中美两国铁路桥梁技术标准最大的差异体现在设计活载与设计速度、结构刚度及变形要求、桥梁结构设计方法.对于两国标准的实质内容而言,美国标准更偏重于普速及重载,缺乏高速铁路的实践,虽然在AREMA 中也有部分高速铁路的条文,但明显研究不够深入,大部分条文仅有目录,没有具体条款,具体内容尚在研究中,规范的深度和广度明显不如我国高速规范系列.%In combination with the experiences on oversea engineering designs of our institute in recent years, and comparing the current railway bridge technical-standards of China with that of America, this paper explains the similarities and differences- The comparison results show that, the biggest differences between Chinese and American railway bridge technical-standards are reflected in the design live load and design speed, reflected in the requirements on structural rigidity and structural deformation, and reflected in the bridge structure design methods. As for the actual contents in the technical standards of both countries, the American standards have put more stresses on the normal-speed and on the heavy haul transportation, but the contents on high-speed railway are relatively poor. Although a few technical clauses on high-speed railway have appeared in the AREMA, the relevant technical research is not enough obviously, and the most of these technical clauses on high-speed railway are only with some directories without the specific provisions which arestill in the study. So the deepness and the scope of American standards are clearly inferior to that of Chinese standards.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】7页(P30-36)【关键词】铁路桥梁;技术标准;美国铁路工程手册;容许应力法;极限状态设计法;异同点【作者】董鹏飞【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司公路研究院,西安710043【正文语种】中文【中图分类】U442.5+1随着中国工程设计进一步国际化,越来越多的中国铁路工程建设企业已走出国门,走向了世界,投身到更为广阔的国际市场,从而要求工程技术人员对国外的工程技术标准有一定的了解。
钢结构拱桥国标与美标设计及施工的差异性研究摘要:钢结构拱桥是现代桥梁工程中常见且重要的结构形式之一,其设计和施工对确保桥梁的安全性和稳定性至关重要。
本文旨在研究钢结构拱桥在国标与美标设计和施工中的差异性,通过比较两种标准规范的要求,分析其在弯曲稳定性、荷载标准、材料规范和分析方法等方面存在的差异。
研究结果将有助于理解并遵循适用的标准规范以及更好地进行钢结构拱桥的设计和施工。
关键词:钢结构拱桥;美标;国标;差异Research on the difference of design and construction of steel structure arch bridge between national standard and American standardWu Liang(China Railway 10th Bureau Group Co., Ltd., Jinan, Shandong, 266011)Abstract:Steel arch bridge is one of the most common and important structural forms in modern bridge engineering. Its design and construction are very important to ensure the safety and stability of bridge. The purpose of this paper is to study the differences in the design and construction of steel structure arch Bridges between the national standard and the American standard. By comparing the requirements of the two standards, the differences in bending stability, load standards, material specifications and analysis methods are analyzed. The results of the study will help to understand and follow the applicable standard specifications and better design and construction of steel structure arch Bridges.Key words:Steel arch bridge; Us standard; The National Standard; discrepancy;1 引言钢结构拱桥作为一种重要的桥梁结构形式,在现代桥梁工程中广泛应用,并且对于确保桥梁的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
B RIDGE&TUNNEL桥梁隧道国外道桥施工与设计整体的先进性在施工管理方面(以日本为例) 日本的桥梁施工采用监督员和现场代理人制,监督员是由建设部在全国各地的建设处人员承担,属于国家公务员。
由于公务员只需通过国家公务员考试,所以其专业知识不一定很强,主要是对现场代理人进行管理,所以一位监督员也可以同时监督几个桥梁工地,其职责是审查由代理人呈报上来的各种材料,并由其签字生效,其依据是施工管理标准。
在日本经过多年努力,由专家们根据不同桥梁、施工特点,编制了不同的管理表格,内容极为详细,对施工的项目,需测定的部位,误差的大小,均有明确的规定,并有照片佐证。
监督员有时也根据管理标准,去施工现场对某一环节加以验收。
施工管理的另一个特点是施工的照片写实管理,其工程照片包括①施工前的现场准备;②施工过程;③安全管理;④使用材料;⑤质量管理;⑥其它(公害、环保等)。
并且对照片的尺寸、需拍摄的项目、位置、时间、次数等均有明确的规定,同时在需拍摄的部位还要有一块小黑板,标明工程总名称、分项工程名称、测点位置、设计值、实测值及略图等。
看起来很直观,既方便了以后的检查,也避免了弄虚作假,虽然我国在工程中,也进行了大量拍照,但还没有象日本那样规范化、制度化。
设计方面(以新加坡为例)作为设计的权威依据就是道路桥梁设计规范,它他共有五册。
第一册是共同篇,第二册是共同篇和钢桥篇,第三册是共同中篇和混凝土桥篇,第四册是共同篇和下部构造篇,第五册是抗震设计篇。
每一册后面均附有对规范的解释。
每一册均由相应的专门委员会负责编写。
其委员会由全国桥梁设计、施工方面的专家组成。
根据世界桥梁的发展状况和设计、施工中反映出来的问题,基本上每年都再版、修订一次,使规范不断丰富、不断完善,成为广大设计人员的得力工具。
具体施工人员的敬业精神(以德国为例)在德国感受最深的,是其敬业精神,无论是技术人员还是工人,都兢兢业业干好本职工作。
自己的工作干完了,如果不是到了规定的休息时间,都不会休息,而是主动帮助别人干,如果别人的工作不是很忙的话,就开始自觉的收拾、打扫现场。
浅析中俄铁路桥梁设计活载对比在社会经济的推动下,国际铁路事业有了较大发展,各跨国铁路都不断涌现,给人们的出行带来了较大便利。
在中俄铁路桥梁设计中,由于中俄两国在铁路设计多方面都存在着不同标准,如果按照各自的标准进行操作,将难以保障铁路的设计质量及运作效果,所以设计出能同时适用中俄两国的相应活载等值具有重要作用。
因此,技术人员可将中俄相应的设计活载进行对比,并根据实际情况进行调节,适应两国各种铁路情况,从而更好地保障铁路桥梁的正常运作。
1 中俄铁路桥梁设计活载对比分析需求在建设跨中俄两国的铁路桥梁时,一般会使用单线套轨技术,所以在实际设计过程中,铁路既要满足中-活载需求,又要符合俄罗斯CK活载通行要求。
在我国目前的铁路桥梁设计规范中,一般应用容许应力法进行设计,包括《铁路桥梁钢结构设计规范》《铁路桥涵设计基本规范》等。
俄罗斯则采用极限状态法进行设计,设计规范包括《公路、铁路、城市道路桥涵设计规范》等。
在实际情况中,两国铁路桥梁设计规范在活载标准、设计内容、设计方法等方面都存在较大差异,在这种情况下,只有对中俄两国铁路桥梁设计规范中各项内容进行对比,并根据实际情况进行调整,制定出合理的跨国铁路桥梁设计参数,这样才能确保铁路桥梁设计能同时满足中俄两国的需求,确保铁路正常运作。
2 中俄铁路桥梁活载设计对比分析2.1 竖向静活载比较如图1,显示的是中-活载。
其前部37.5m象征性的代表机车,后部代表车辆活载。
它代表各种机车车辆对桥梁所产生的最大影响,所以加载时可由计算图式中任意截取,并按规定进行加载,或按换算均布活载加载。
俄罗斯铁路设计相关规范中,铁路列车标准竖向活载(CK)采用线路能采纳的最大等代荷载γ计算,这种荷载取为24.5K kN以下的各种集中货物和强度为9.81K kN/m的线路均布荷载,系数K表示所加载荷载的等级,永久性结构K=14,相当于343kN的集中荷载和137.2kN/m的均布荷载组合。
浅议中美印巴四国桥梁钢筋混凝土设计规范异同点司大鹏【摘要】文章结合作者在海外工程设计方面的经验,分别从混凝土材料、钢筋材料、耐久性、配筋要求及计算分析等方面,对中国TB 10092-2017《铁路桥涵混凝土结构设计规范》、美国《AREMA》(2009) Volume 2、印度《Concrete Bridge Code》(1997)、巴基斯坦《Indian Railway Standard Code of Parctice for Reinforced Concrete Construction》 (1942)进行对比分析,阐述它们之间的部分异同点.通过比较表明,在各国钢筋混凝土规范中,中国规范规定内容较其它国家规范规定内容更加详细具体、通用性强,结论可供涉外工程参考.【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2018(009)002【总页数】4页(P57-60)【关键词】混凝土材料;钢筋材料;规范【作者】司大鹏【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031【正文语种】中文【中图分类】U214.1+8在我国大力推行建设“一带一路”,中国铁路逐步走向世界的过程中,要求参与各国铁路建设的工程技术人员对国外的工程技术标准有一定的了解,本文针对中国、美国、巴基斯坦和印度四国的铁路桥梁规范,对有关钢筋混凝土结构的材料、耐久性、配筋要求和计算分析进行了对比研究。
1 钢筋混凝土结构1.1 混凝土材料(1)中国TB 10092-2017《铁路桥涵混凝土结构设计规范》[1]中,给出了C25~C60不同等级混凝土的轴心抗压和抗拉极限强度,弹性模量。
设计规范对水泥、骨料、水、拌合等未做具体要求。
混凝土收缩按整体降温5℃考虑,温度系数0.0001。
(2)美国规范《AREMA》(2009)[2]中未给定具体强度等级的混凝土的标准强度和弹性模量,标准强度按照规范要求根据试验确定,对水泥、骨料、水、拌合等做出了具体要求,并要求在设计资料中明确。
文章编号:1003-4722(2009)03-0012-10谈谈钢桥的疲劳和断裂钱冬生(西南交通大学,四川成都610031)摘 要:介绍作者多年来在钢桥疲劳和断裂方面的工作成果,以及对我国钢桥疲劳和断裂问题的看法和建议,主要涉及以下方面:在1980年之前,我们是以σmax 表达钢构造的疲劳强度(抗力);从回归线可以看到不同因素对疲劳致伤次数N 的影响是否显著;美国NC HRP 第102号及147号报告的完成条件,其所讲疲劳试验及分析结果;在疲劳开裂点,其因车辆荷载所产生的应力谱,以及疲劳验算基本原理;AASH TO 1994年版荷载与抗力系数法桥梁设计规范和我国TB 10002.2-2005规范;在设计规范之中,可以将疲劳和断裂归并为同一类极限状态,并将脆断当做断裂的一种;为防止疲劳和断裂,必须慎微;请以“先进、实用、简明”为原则,先为时速≤140km/h 的标准轨距铁路拟订一钢桥设计规范。
关键词:钢桥;疲劳;断裂中图分类号:U441;U448.36文献标志码:AOn F atigue and Fracture of Steel B ridgesQIAN Dong 2s heng(Southwest Jiaotong University ,Chengdu 610031,China )Abstract :This paper present s t he aut hor ′s work achievement s in t he field of fatigue and frac 2t ure of steel bridges over t he years and his views and p ropo sals in regard to t he fatigue and frac 2t ure p roblems of steel bridges in China.The p resentations in t he paper mainly covers t he aspect s as follows :Before 1980,t he σmax was used to exp ress t he fatigue st rengt h (resistance )of steel st ruct ures in t he count ry ;f rom t he regression curves ,it can be seen t hat if t he influence of differ 2ent factors on t he times N of fatigue 2induced damage is significant ;t he completion conditions of American NCHRP 102and 147and t he fatigue test s and t heir analysis result s p rovided t herein ;at t he fatigue cracking point ,t he stress spect rum due to vehicle load and t he f undamental principle of fatigue checking ;t he Load and Resistance Factor Design ,AASH TO ,1994and t he Chinese TB10002.2—2005;in t he design specifications ,t he fatigue and f ract ure may be merged into t he same category of ultimate state and t he brittle may be t reated as a one of t he fract ure ;to prevent t he fatigue and f ract ure ,one must be cautious ,please firstly formulate a code for design of steel bridges on t he standard gauge railway wit h t rain running speed ≤140km/h on t he principle of“being advanced ,practical and simple ”.K ey w ords :steel bridge ;fatigue ;f ract ure 收稿日期:2009-01-09作者简介:钱冬生(1918-),男,教授,1940年毕业于交通大学唐山工程学院,国家科技进步奖南京长江大桥项目荣誉奖获得者,2001年度茅以升桥梁大奖获得者。
浅谈钢桥的疲劳和断裂摘要:本文针对疲劳研究的必要性、疲劳损伤机理、钢桥疲劳裂纹维修措施进行了探讨,仅供参考。
关键词:钢桥;疲劳;断裂引言曾经有几座老钢桥因为有疲劳开裂而没有被发现,在某一天突然断裂,造成严重事故。
例如,韩国圣水大桥悬挂跨落水事故,死亡32人,受伤127人,汽车15辆落水。
这些事故使人谈虎色变。
一、疲劳研究的必要性公路钢桥的疲劳是指在车辆荷载的反复作用下构件在低于钢材屈服强度的情况下发生的脆性破坏。
钢结构构件最常遇到三种破坏形式:拉构件强度破坏、压构件失稳破坏、反复拉压构件疲劳断裂。
其中疲劳与断裂是钢构件失效的最可能原因。
据美国1982统计结果,80%-90%钢桥的破坏与疲劳断裂有关,1967年美国西弗吉利亚州的Point Pleasant大桥在没有任何征兆的情况下突然倒塌,造成46人死亡,调查结果显示是由于一拉杆下缘产生解理断裂。
警醒下,各国对疲劳给于了相当的重视,随着工程实践和研究的加深,规范也在不断的修订和更新。
由于我国公路钢桥规范的落后导致了钢桥在设计、施工与养护时,不得不参考和使用英国、日本、美国等国外的规程和技术标准,而实际这些国外的规程和技术标准又不完全适合我国的国情。
进行我国公路钢桥的抗疲劳设计,保证钢桥长期安全使用是摆在桥梁工作者面前的重要研究课题。
二、疲劳损伤机理疲劳是造成桥梁损伤,影响桥梁使用年限的主要因素。
目前桥梁钢结构大多使用焊接工艺,在焊接区域,桥梁结构由于当初设计的不合理性和反复重载作用下,很容易产生应力,从而在钢结构上产生疲劳裂纹,缩短钢桥的寿命。
在钢桥结构中,由于变形引起疲劳裂纹主要分为两种:一种是腹板的呼吸疲劳,当板梁腹板的长宽比、高厚比超过一定限度时,在大于屈曲荷载的面内的荷载作用之下,腹板将会产生更宽的面外位移,而这个面外位移又将反过来在焊接板的边缘形成较高的弯曲应力。
长此以往,在重复荷载的作用下,将产生疲劳裂纹,最终使得钢结构提前失去效应。
线路/路基收稿日期:20060720作者简介:吴明友(1964 ),男,高级工程师。
我国客运专线路基压实标准与国外先进标准对比分析吴明友(铁道部建设管理司,北京 100844)摘 要:伴随着我国既有科研成果的应用创新和对国外成熟高速铁路建设标准的引进、吸收,路基压实标准中中外标准的异同点不断凸显,中外规范间的兼容性问题也逐渐凸现,基于此,着重探讨国内外路基压实标准的特点。
研究结果表明,同高速铁路路基质量标准先进的国家相比,经过多年试验研究形成的我国高速铁路路基压实标准是先进的、合理的、可行的。
关键词:客运专线路基;压实标准;对比分析中图分类号:U 231 1 文献标识码:A 文章编号:10042954(2006)090001031 中外客运专线路基压实标准的特点1 1 我国客运专线路基压实标准的特点我国研究客运专线路基压实标准建立始于上世纪90年代,在当初既有大秦线建设采用重型击实标准的基础上,参照国外高速铁路的建设经验和标准,提出了采用重型击实标准控制路基的物理压实指标,采用地基刚度系数K 30控制路基力学指标的标准。
通过 高速铁路路堤施工工艺及装备 等课题研究、秦沈客运专线建设实践,在《京沪高速铁路设计暂行规定》(铁建设[2003]13号)中首次提出了我国高速铁路路基压实质量控制标准,如表1~表3所示。
表1 路基基床表层压实标准填料厚度/m 压实标准地基系数(K 30)/(MPa /m )孔隙率(n )/%备注级配碎石0 6~0 65 190<18路堤级配碎石0 45~0 50 190<18中粗砂0 15130当为软质岩、强风化硬质岩及土质路堑时表2 基床底层填料及压实标准填料厚度/mA 、B 组填料及改良土2 3压实标准改良细粒土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土地基系数(K 30)/(MPa /m ) 110 130150压实系数(K )0 95孔隙率(n )/%<28<28表3 基床以下路堤填料及压实标准填料A 、B 、C(不含细粒土、粉砂及易风化软质岩)组填料及改良土压实标准改良细粒土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土地基系数(K 30)/(MPa /m )90 110 130压实系数(K ) 0 90孔隙率(n )/%<31<31经过京沪高速铁路昆山软土地基路桥参数试验段、同济大学安亭试验段等4个京沪高速铁路重大科研试验段的系统试验研究,经过 京沪暂规 国际咨询、京沪高速铁路初步设计国际咨询以及京津、武广、郑西等客运专线的咨询,在深入对比分析国内外规范的基础上,2004年12月30日修订发布的《京沪高速铁路设计暂行规定》(铁建设[2004]157号)在路基基床表层和路基过渡段质量控制要求中引进了动态变形模量E vd ;在新近颁布的《时速200~250、300~350km /h 铁路客运专线设计暂行规定》和《客运专线无碴轨道铁路设计指南》(铁建设函[2005]754号)(以下简称 指南 )中首次引进了变形模量E v2控制指标,即基床以下路堤E v2>45M Pa ,基床底层E v2>60M Pa ,基床表层E v2>80、120MPa ,进一步丰富了路基压实质量控制指标。
中美钢桥梁规范若干项点的对比分析摘要:本文对中美两国钢桥梁规范中部分项点要求进行了对比,比较了其规定的不同之处,并进一步分析了如此规定的原因以及各自的优、缺点。
希望对国内企业承接美国钢桥梁项目能有所帮助、提供参考。
关键词:不等厚或不等宽对接;组装间隙;钢衬垫;尺寸允许偏差;锤击;矫正.Comparative Analysis of Several Points of Chinese and AmericanSteel Bridge SpecificationsSun Jiandu(China Railway Baoji Bridge Group Co., Ltd Baoji 721006)Abstract: This paper compares the requirements of several pointsof steel bridge specifications between China and the United States, compares the differences in the provisions of the items, and further analyzes the reasons for such provisions, their advantages and disadvantages. We hope it will be helpful for domestic enterprises to undertake American steel bridge projects.Key words: unequal thickness or unequal width butt, assembly gap, steel backing, size tolerance, hammering, correction0 引言随着经济的快速发展,近30多年来我国交通基础设施建设进入高速发展期,建造了多座具有世界影响力和里程碑的桥梁。
公路工程中国规范和南部非洲规范的差异性比较发表时间:2018-12-26T14:39:23.880Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第27期作者:孙志高宋合财张力强徐林峰[导读] 找出差异,找到不足,也找到当地规范的优点,这样才能使我们的施工更加精细更加符合标准,确保工程质量。
中国建筑土木建设有限公司北京 100070摘要:结合莫桑比克N6公路项目的施工,对所在地适用的南部非洲路桥标准规范(SATCC)、《南部非洲试验规范》TMH1、《AASHTO美国SHRP沥青路用性能规范》和中国公路桥涵施工标准规范《JTG/T F50—2011 公路桥涵施工技术规范[S] 》、《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)、《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)、《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)、《公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004》进行对比研究,概括总结了两个不同体系的标准规范在N6公路项目中施工的差异性。
如何适应当地的工程规范或助推中国规范用于当地工程是工程技术人员面临的问题,希望通过此文给予在南部非洲施工的技术人员借鉴。
关键词:中国公路工程规范;南部非洲规范;差异;比较一、引言介绍本项目位于莫桑比克中部,工程类型为公路改扩建工程,业主为:莫桑比克国家公路局,监理单位为:沈阳工程监理咨询有限公司。
项目横穿马尼卡省和索法拉省,起点位于西部边境马尼卡省的玛西庞德区,与津巴布韦相接;途经马尼卡省首府西莫尤市,穿过贡多拉市进入索法拉省,经过汉玛塔达市、栋多市,达到终点莫桑比克第二大城市、索法拉省的首府-贝拉,全长287.256km。
二、工程概述2.1本项目路面结构层为:普通填方、水泥土、精选层、水泥稳定土、级配碎石、透层、粘层、ATB-25沥青碎石、AC-13沥青面层。
2.2涵洞工程:本项目涵洞363道,其中涵洞利用239道,涵洞修复26道,涵洞接长71道,新建涵洞11道,拆除新建涵洞16道。