高速鐵路鋼系杆拱橋

《高速鐵路鋼系杆拱橋》是在對國內外鋼系杆拱橋資料和設計研究成果系統歸納、分析、總結的基礎上編寫完成的。全書共分八章，主要介紹了高速鐵路的特點和對橋樑結構的要求，以及國內外高速鐵路鋼系杆拱橋概況；高速鐵路鋼系杆拱橋主要結構形式、構造特點、結構特性、結構設計參數選擇，以及靜力和動力分析；鋼系杆拱橋主要構件的構造細節及其疲勞、厚板焊接變形和殘餘變形特性分析，以及對相關影響因素和作用進行的系統歸納分析；結構鋼材防腐和橋面防腐防水的塗裝材料、技術、措施和工程應用實例；整體鋼橋面技術現狀及分析理論，結合鋼橋面板結構分析案例和模型靜載及疲勞試驗，對測試結果與計算理論的對比分析。

1 緒論

1.1 高速鐵路的特點

1.2 高速鐵路對橋樑結構的要求

1.2.1 安全性要求

1.2.2 高平順性要求

1.2.3 景觀要求

1.2.4 跨越能力要求

1.2.5 結構高度的影響

1.2.6 施工要求

1.3 下承式鋼系杆拱橋的特點

1.4 國外高速鐵路鋼系杆拱橋

1.4.1 法國地中海線Avignon Sud橋

1.4.2 法國地中海線GardeAdhemar。橋

1.4.3 法國地中海線Mornas bow-string橋和Mondragon bow_string橋

1.4.4 韓國京釜高速鐵路鋼系杆拱橋

1.4.5 日本山梨磁懸浮試驗線鋼系杆拱橋

1.5 國內高速鐵路鋼系杆拱橋

1.5.1 福廈鐵路木蘭溪特大橋和丘後特大橋

1.5.2 武廣客運專線汀泗河特大橋

1.5.3 哈大客運專線新開河特大橋

1.5.4 甬台温鐵路雁蕩山大橋

2 鋼系杆拱橋結構形式及受力特點分析

2.1 概述

2.2 結構形式的分類

2.3 結構靜力和穩定分析方法

2.4 結構特徵分析及設計參數選擇

2.4.1 不同矢跨比條件下系杆拱受力特性

2.4.2 拱肋內傾角度對結構受力的影響

2.4.3 吊杆形式對結構受力的影響

2.4.4 不同拱梁剛度比條件下系杆拱受力特性的分析

2.4.5 拱肋橫向聯結系對結構的影響

2.4.6 橋面構造

2.5 結構設計

2.5.1 主拱結構形式

2.5.2 橋面結構形式

2.5.3 福廈鐵路128m鋼系杆拱橋設計

2.6 結構靜力分析

2.6.1 計算的內容及方法

2.6.2 設計荷載

2.6.3 荷載組合

2.6.4 主要控制指標

2.6.5 主要計算分析結論

3 動力分析

3.1 概述

3.1.1 車橋動力分析

3.1.2 車橋動力分析研究的歷史演變和研究現狀

3.2 車橋動力分析模型

3.3 車輛與橋樑振動性能的評價

3.3.1 車輛運行安全性評價

3.3.2 車輛運行平穩性評價

3.3.3 橋樑振動性能評價

3.4 車一線一橋動力分析理論

3.4.1 機車車輛動力學模型

3.4.2 橋樑有限元分析模型

3.4.3 軌道計算模型

3.4.4 輪軌接觸幾何關係和輪軌作用力

3.4..5 橋軌相互作用關係

3.4.6 車線橋振動方程及其求解

3.5 鋼系杆拱橋的車橋動力分析

3.5.1 橋樑動力分析模型的建立

3.5.2 橋樑自振特性分析

3.5.3 車橋動力分析

3.6 風荷載作用下鋼系杆拱橋的車橋動力分析

3.6.1 風一車一橋耦合振動分析的基本思路

3.6.2 車輛計算分析模型

3.6.3 橋樑計算分析模型

3.6.4 輪軌相互作用力

3.6.5 作用於橋樑上的風荷載

3.6.6 作用於車輛上的風荷載

3.6.7 風一車一橋耦合振動方程及求解

3.6.8 脈動風場的隨機模擬

3.6.9 風一車一橋耦合振動響應及評價

4 構造細節及疲勞構造分析

4.1 概述

4.2 拱腳

4.2.1 拱腳構造方案

4.2.2 拱腳構造細節

4.2.3 拱腳仿真分析計算

4.3 正交異性鋼橋面板

4.4 拱肋與吊杆的連接節點

4.5 系梁與吊杆的連接節點

4.6 系梁與橫樑連接肱板

5 厚板焊接變形和殘餘應力分析

5.1 概述

5.1.1 國外研究現狀及規定

5.1.2 國內研究現狀及規定

5.1.3 主要研究進展

5.2 焊接變形分析機理

5.3 焊接接頭控制參數的主要影響因素

5.3.1 分析方法

5.3.2 焊接過程的實現

5.3.3 橋樑焊接構件基礎參數的影響分析

5.3.4 箱形截面焊接參數的影響分析

5.4 減小厚板焊接變形工藝控制參數

5.4.1 焊接道數

5.4.2 焊接温度

5.4.3 焊接截面尺寸

5.4.4 反預變形尺寸

5.5 主要分析結論

6 鋼材防腐

6.1 概述

6.2 橋樑的腐蝕環境

6.2.1 大氣腐蝕

6.2.2 水腐蝕

6.2.3 土壤瘸蝕

6.3 鐵路鋼橋的腐蝕特性

6.3.1 鋼鐵腐蝕機理

6.3.2 鋼橋構件的腐蝕形態

6.3.3 鐵路鋼橋不同部位的腐蝕特性

6.4 鋼橋的防腐措施

6.4.1 塗料保護

6.4.2 陰極保護

6.5 橋樑防腐蝕塗料及塗裝技術

6.5.1 橋樑防腐蝕塗料

6.5.2 鐵路鋼橋的防腐蝕用塗料

6.5.3 鐵路鋼樑塗裝體系

6.5.4 鐵路鋼樑塗裝技術

6.6 橋樑熱噴塗長效防腐蝕技術

6.6.1 熱噴塗技術的特點

6.6.2 熱噴塗長效防腐

6.6.3 電弧噴塗長效防腐蝕工藝

……

隨着我國經濟社會的持續發展，人民生活水平的不斷提升，鐵路運輸量開始不斷增加，人們對出行的便捷性、安全性、舒適性、經濟性等的要求也越來越高。高速鐵路以其運力大、速度快、安全、舒適、可靠、全天候等優勢，已成為現代主要的高速交通運輸方式。

我國高速鐵路正處在快速發展的黃金時期，也是高速鐵路橋樑技術創新和快速進步時期。我國從事橋樑設計、研究和施工的科技人員抓住歷史的機遇，對高速鐵路橋樑設計進行了一系列認真的探索，建成了一批具有鮮明時代特色、理念先進、技術一流、形式新穎、造型美觀的橋樑，併成為了一道道亮麗的風景線。

拱橋，既古老而又現代。中國的拱橋始建於東漢中後期，已有一千八百餘年的歷史。作為拱橋橋型之一的系杆拱橋，特別是鋼系杆拱橋，具有跨越能力大、美觀、經濟、施工對交通干擾小等特點，在線路小角度斜交跨越城市幹道、高速公路、通航河流等需要橋樑跨度大且線路以下淨空高度受限時，具有獨特的優勢，在國內外高速鐵路上均有成功的案例。