基础冲刷对重载铁路桥梁力学性能影响及防护措施研究

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文基础冲刷对重载铁路桥梁力学性能影响及防护措施研究AnalysisonTheInfluenceofFoundationScouringonMechanicalPropertyofHeavyHaulRailwayBridgeAndProtectiveMeasures培养单位：土木工程学院专业领域：建筑与土木工程学生姓名：宋亚超校内导师：刘永前教授校外导师：尹成斐高工二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成

2、果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本

3、人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要随着我国铁路运输的飞速发展，大量跨河跨江铁路桥梁相继兴建。河水会对桥墩、基础产生冲刷，而冲刷导致基础埋深减少，降低桥梁桥墩、基础刚度，影响桥梁上部结构的稳定性；而重载铁路桥梁由于列车轴重的提升，横向摇摆力的增大，进一步影响了桥梁上部结构的稳定性；二者共同作用下容易导致墩顶横向振幅超限。本文以冲刷作用对重载铁路桥梁力学性能的影响及防护措

4、施为主要研究方向，主要研究内容及结论如下：(1)基于工程实例对比分析了国内外常用的桥墩局部冲刷计算公式的精准性。分析结果表明：《铁路桥涵检定规范》中的局部冲刷计算公式65-1修正式计算结果较为安全、精确；包尔达可夫公式安全、简便。(2)采用m法研究了桥梁的基础刚度。计算结果表明：高桩承台基础桥梁在同一设计形式下，桩基础直径越大，刚度越大；桩基中心距越大，刚度越大；低桩承台基础桥梁在同一设计形式下，圆形墩直径越大，刚度越大；不同墩形，刚度计算方法基本一致。(3)以慈河特大桥为工程背景，建立桥梁有限

5、元模型，分析冲刷深度、列车轴重和行车速度对墩顶横向振幅的影响。研究结果表明：墩顶横向振幅随着冲刷深度和列车轴重的增大逐渐增大；冲刷深度达到最大局部冲刷线时，墩顶横向振幅相对于未冲刷时增大接近2倍；轴重27t列车作用下相比于轴重21t列车作用时增加百分比约为30%；在行车速度为35～60km/h的范围内，墩顶横向振幅随着行车速度的增大先增大后减小，墩顶横向振幅的最小值约为最大值的50%。(4)针对冲刷不同程度的桥墩基础，研究适用的冲刷防护措施，以重载铁路桥梁慈河特大桥冲刷后的加固措施、防护措施为例

6、进行验证。关键词：重载铁路；横向振幅；冲刷深度；刚度；冲刷防护措施AbstractWiththefastdevelopmentofrailwaytransportinChina,alargenumberofriver-crossingandrailwaybridgeswerebuiltoneafteranother.Riverwaterscoursbridgepiersandfoundation,whichwillfurthershallowtheembeddeddepthoffoundatio

7、n,reducethestiffnessofbridge,pierandfoundationandinfluencethestabilityofthebridgesuperstructure.Inaddition,thelateralswingforceoftheheavy-haulrailwaytransportincreasesduetotheincrementoftrainaxleload,whichfurtheraffectsthestabilityofthebridgesuperstr

8、ucture.Underthecommoneffect,itiseasytoexcessthelimitoflateramplitudeonthepier’stop.Thispaperfocusesonthestudyoftheinfluenceofscouringeffectonthemechanicalpropertyofheavyhaulrailwaybridgesandtheprotectivemeasures.Themainresearchcontentsandtheconclusio