BIM技術的鐵路箱梁自動生產線按需定制

    1995年——48+5*80+48Altwipfergrund橋——德國——新開橋——日本——1993年——大跨30m簡支梁橋銀山御幸橋——日本——1996年——大跨本谷橋——日本，1998年——大跨矢作川斜拉橋——日本——主跨2*235m（橋墩上為純鋼箱梁，其余部分為折形鋼腹板）南昌朝陽大橋——折形鋼腹板組合箱梁低塔斜拉橋（zhong央單索面）——中國——6塔150m跨徑通航孔（上為機動車道，兩外側箱為人行道）運寶黃河大橋——中國——110+2*200+1104、波形腹板組合梁橋的技術優勢用折形鋼腹板代替混凝土腹板，主梁自重大約可以減輕20-30%（基礎也可以減輕、抗震性能更好）；折形鋼板是利用彎折成形的折形形狀來代替加勁肋，具有較高的抗剪強度；波形腹板在橋梁縱向剛度幾乎為零，大幅度提高了施加預應力的效率；腹板、上下混凝土翼緣板相互不受到約束，徐變、干燥收縮、溫差等的影響減小；無需箱梁澆筑時的豎向支立模板；箱梁腹板制作可以實行工廠化，并且伴隨著自重的減輕，架設更容易。5、波折腹板組合梁橋的技術難點折形腹板尺寸、形狀的確定；折形鋼腹板的加工；折形鋼腹板縱向剛度小，變形較難控制；折形鋼腹板在現場如何拼接；折形腹板箱梁的抗剪剛度小于普通混凝土箱梁橋，剪切變形大。SLZ-30（3.0版） 箱梁鋼筋骨架生產線運用各方位焊接技術；BIM技術的鐵路箱梁自動生產線按需定制

    尺寸擬定計算跨度主梁高度確定原則①用鋼量省；②主梁的豎向剛度(跨中撓度)應滿足規范要求；③盡量使腹板寬度小于供貨方便的鋼板寬度，以避免不必要的拼接(splice)或裁切；④橋跨的建筑高度盡可能減小；⑤梁的總尺寸在運輸限界之內；⑥為便于制造，跨度相近的板梁可采用相同的腹板寬度。主梁高度主梁中心距①橋枕的合理跨度，橋枕的合理跨度大致在～。②為避免橋跨結構在水平力作用下產生橫向振動過大，且具有必要的橫向剛度，要求主梁中心距不能太小。規范要求：兩主梁中心距不宜小于跨度的1/15，且不應小于2m。③應考慮用鐵路架橋機整孔架設的可能性。考慮以上因素，我國鐵路上承式板梁橋的主梁中心距定為2m鋼板厚度腹板厚度一般可選用10mm或12mm；主要構件所用鋼板厚度不宜小于10mm，以免銹蝕后對截面削弱過大；對跨度等于或大于16m的焊接板梁，腹板厚度不宜小于12mm，以減小焊接所引起的變形。主梁計算內力計算沿梁選取若干截面(例如將梁分成8等份)，算出各截面處因恒載和活載產生的大彎矩M和剪力Q。截面的選擇和驗算初步擬定主梁截面尺寸，進行較精細的應力驗算。內容包括主梁彎曲應力、剪應力、換算應力的驗算和疲勞強度的驗算。天津減少人工的鐵路箱梁自動生產線推薦廠家焊接機器人焊接三合一箍筋和底腹板通長筋；

    兩種材料的熱傳導性能不同以及混凝土特有的收縮性能。鋼腹板與混凝土頂底板結合的三種方式折形鋼腹板與混凝土板連接部位應確保縱向水平剪力能夠有效傳遞，同時各組成部分構成一體承擔荷載，其連接方式分為腹板與翼緣板焊接并配置連接件的翼緣型和腹板直接伸入混凝土板的嵌入型。折形鋼腹板與混凝土頂板的翼緣型連接方式施工便利，且通過布置焊釘、開孔板以及角鋼連接件能夠滿足縱向受剪和橫向受彎要求；嵌入型連接的大優點為焊接量較少、施工相對容易，其結合部的剛度幾乎與混凝土板等同。但是上述連接構造用作底板時，鋼下翼緣底面的混凝土逆向澆筑，其工作性能與施工質量不易保證，且嵌入型接合方式界面在施工及后期維護中必須采取防水處理，以提高耐久性能。此外，還有一種結合方式——混凝土底板采用外側與折形鋼腹板截面形式一致的翼緣下包式結合方式，其優點在于，混凝土無須逆向澆筑，結合部位混凝土、鋼材以及水（空氣）三相接觸幾率降低，且下翼緣版可以替代臨時支架，方便混凝土底板施工。基于以上特點，提出相同斷面形式，折形鋼板與下翼緣的結合處設置開孔鋼板的下包型連接構造，由開孔鋼板承受軸向剪力，孔中混凝土承受面外彎矩。

    脆性轉變溫度時的沖擊值是橋梁用鋼的低溫沖擊要求標準值。疲勞：動荷載作用下，結構存在微小的缺陷而導致應力集中，這些潛在裂源點容易產生裂紋。循環次數的增加，裂紋會逐漸擴展，導致鋼橋斷裂。這種現象稱為疲勞。結構出現肉眼可見裂紋前能承受荷載循環作用的次數(通長為200萬次)，工程上稱為結構或材料的疲勞壽命。鋼材的優點抗拉、抗壓和抗剪強度均較高：減小截面尺寸，重量較輕，建筑高度較小。材質較為均勻：強度變異性不大，容許應力較高。明顯的屈服臺階：結構在破壞前發生變形，發出預警。鋼橋的基本特點橋梁構件特別適合用工業化方法來制造，便于運輸，工地架設或安裝(erection)，速度快、施工工期較短。在受到損傷后，易于修復和更換。普通鋼材的耐候性差、易銹蝕，鐵路鋼橋采用明橋面時噪聲大，維護費用較高，材料價格較高。常用鋼橋型式上承或下承式簡支鋼板梁，多用于中小跨度的鐵路橋。上承或下承式簡支（或連續）鋼桁架梁，常用于較大跨度鐵路橋（通常在60～200m跨度以內）。鋼桁架拱橋，常用于大跨度鐵路橋（200m以上）。鋼斜拉橋，常用于大跨度鐵路或公路橋。鋼懸索橋，常用于大跨度公路或鐵路橋。鋼-混凝土結合梁橋，多用于城市橋梁。填補箱梁鋼筋骨架自動生產技術的空白；

    目前該類型簡支梁大跨徑為50m，以日本新開橋為研究對象，同時改變梁高（，，，）與跨徑（）得到不同高跨比（1/5~1/30）本理論與初等梁理論結果的比值，如圖所示，隨著高跨比減小，比值呈減小趨勢，當高跨比小于1/30時，比值小于，剪切變形產生的撓度小于初等梁計算撓度的10%，忽略其影響，可以滿足工程精度要求。因此，采用高跨比1/30作為折形腹板梁撓度計算是否考慮剪切變形影響的界限值。如圖所示，不同梁高截面本理論與初等梁理論結果的比值變化趨勢一致，同一高跨比不同梁高結果偏差蘇浙高跨比增大而增大，但當h/L＜1/10時，梁高影響較小。因此當h/L＜1/10時，撓度的主要控制參數為高跨比，以及抗彎、抗剪剛度比值。依據本理論結果可以推出考慮剪切變形的折腹式組合梁集中荷載與均布荷載作用跨中撓度的簡化計算式，該式對初等梁理論結果進行了修正，考慮增大系數β，β為高跨比h/L和抗彎、抗剪剛度比值EcIg/GeAw的函數，簡化計算式如下：通過以上分析，建議當高跨比h/L＞1/10時，采用本文解析方法或有限元方法計算撓度，高跨比1/10＜h/L＜1/30時，可以采用本文提出的簡化計算式，而高跨比h/L＜1/30時，忽略剪切變形的影響可以滿足工程精度要求。成都固特機械有限責任公司與中國建筑土木建設有限公司聯合開發的箱梁鋼筋骨架生產線項目應運而生。物聯網技術的鐵路箱梁自動生產線

撥布裝置將三合一箍筋剝離；BIM技術的鐵路箱梁自動生產線按需定制

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