公铁两用大跨度斜拉桥-无砟轨道体系变形适应性研究

作     者：盛兴旺 郭舜哲 郑纬奇 朱志辉 胡辉跃 SHENG Xingwang;GUO Shunzhe;ZHENG Weiqi;ZHU Zhihui;HU Huiyue

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南铁院土木工程检测有限公司湖南长沙410075 中国中铁大桥勘测设计院集团有限公司湖北武汉430058 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2024年第21卷第3期

页      面：1058-1067页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 0823[工学-交通运输工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52078488) 湖南省自然科学基金资助项目(2022JJ40628) 湖南省教育厅科学研究项目(21A0010) 湖南铁院土木工程检测有限公司开放基金资助项目(HNTY2022K08) 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(L2021G007) 

主　　题：公铁两用大跨度斜拉桥 无砟轨道 无缝线路 变形适应性 稳定性 平顺性 协调性 

摘      要：高速铁路大跨度斜拉桥结构变形受其复杂服役环境影响显著,而无砟轨道对工后变形的调整能力有限,因此大跨度斜拉桥的复杂变形条件将直接影响其上无砟轨道结构的适应性。以沪渝蓉高铁长江北支公铁两用大跨度斜拉桥应用无砟轨道为工程背景,建立无砟轨道-大跨度斜拉桥一体化精细空间有限元模型,分析铁路、公路以及温度等多种荷载联合作用下大跨度斜拉桥-无砟轨道体系平顺性、无缝线路稳定性和无砟轨道层间变形协调性,从而对大跨度公铁两用钢桁梁斜拉桥-无砟轨道体系变形适应性开展深入研究。结果表明:在运营荷载及温度荷载最不利组合作用下,大跨度斜拉桥主梁线形平顺,变形平缓,桥梁整体刚度较好,桥上无砟轨道几何形位可以满足静态验收标准;大跨度斜拉桥上无缝线路的强度和稳定性满足要求,扣件工作性能良好,钢轨伸缩调节器的设置可有效释放梁端钢轨的纵向应力;无砟轨道层间设置橡胶隔离层且不跨主梁桁架节间的布置方式可提高大跨度斜拉桥上无砟轨道的变形协调性能,使得桥上无砟轨道层间始终处于受压状态,达到“隔而不离的桥上轨道层间理想服役状态;大跨度公铁两用钢桁梁斜拉桥-无砟轨道体系变形适应性良好。本文研究成果可为公铁两用大跨度钢桁梁斜拉桥上无砟轨道的应用提供技术参考。