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四川建筑 2010年第2期40卷 134-136页

作者：徐锡江中铁二院工程集团土木建筑设计研究一院四川成都610031

基于梁轨相互作用原理和有限元方法,文章采用梁单元和弹簧单元模拟各结构层,建立了大跨桥上纵连板式轨道纵向力计算模型,并以某跨径为94m+168m+84m的连续刚构桥为例,计算了断板力工况下的桥上纵向附加力。计算结果表明:当考虑两股轨道... 详细信息

基于梁轨相互作用原理和有限元方法,文章采用梁单元和弹簧单元模拟各结构层,建立了大跨桥上纵连板式轨道纵向力计算模型,并以某跨径为94m+168m+84m的连续刚构桥为例,计算了断板力工况下的桥上纵向附加力。计算结果表明:当考虑两股轨道同时断板的最不利情况时,取消固结机构后,受断板力影响最显著墩台的墩顶纵向水平力降幅达78%,建议固结机构抗剪设计时应保证大跨桥上板式轨道发生最不利断板的同时,固结机构也一起被剪断,以确保桥梁结构的安全。

关键词：大跨桥纵连板式轨道断板力计算研究

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多跨简支梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向力特性分析

多跨简支梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向力特性分析

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作者：周振北京交通大学

学位级别：硕士

CRTSⅡ型板式无砟轨道作为一种纵连板式无砟轨道,桥梁与轨道结构通过非线性约束作用构成了相互制约相互耦合的力学平衡系统,准确地把握各结构层及构件的受力情况,对高速铁路CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构的设计检算、施工及运营维护有一定... 详细信息

CRTSⅡ型板式无砟轨道作为一种纵连板式无砟轨道,桥梁与轨道结构通过非线性约束作用构成了相互制约相互耦合的力学平衡系统,准确地把握各结构层及构件的受力情况,对高速铁路CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构的设计检算、施工及运营维护有一定的意义。本文针对高速铁路常用的32m标准跨度简支梁桥,对简支梁桥与其上的CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的纵向力进行了详细的分析,主要研究工作及结论如下:(1)基于桥梁-轨道相互作用机理,推导了桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向力的理论计算公式。通过有限元软件ANSYS建立了墩台-梁体-底座板-轨道板-钢轨以及路基段的一体化模型。(2)分析了桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道在列车制动工况、梁体温差伸缩工况以及轨道板或道床板断裂时的断板工况下各个构件的受力及位移特征,得到了各工况下纵向力在梁体和各层轨道结构中的分布特性及传递规律。结果表明:1)制动工况下,设计检算时应根据不同的部位选择最不利的加载位置,同时除检算剪力齿槽外,应当采用双线加载。2)伸缩工况下,轨道结构纵向力由下至上依次减小,底座板拉、压力最大值均达到1OOkN左右,桥台受力较大,在设计检算中应当重视。3)断板工况下,轨道板断裂后释放的纵向力大部分由底座板承担,底座板极有可能被拉断,断缝处4.6m范围内的扣件纵向阻力超限,27.6m范围内的CA砂浆层发生剪切破坏;道床板断裂时,断缝处69.1m范围内的扣件纵向阻力超限,双线均有CA砂浆层剪切破坏,靠近断缝处的剪力齿槽极有可能被剪断,因此为避免轨道板或道床板断裂后引起的较大的附加力,必须保证无砟轨道的施工质量。(3)探讨了道床板伸缩刚度、CA砂浆层纵向刚度、滑动层摩擦系数、桥梁墩台纵向刚度、摩擦板长度、简支梁跨度及桥梁结构形式对桥轨体系纵向力的影响规律。结果表明:1)道床板伸缩刚度对桥轨体系的纵向力的影响比较明显,因此结构检算时需考虑其刚度的折减。2)滑动层摩擦系数对制动、伸缩工况下桥轨体系的纵向力影响显著;在断板工况下,对断缝处剪力齿槽附加剪力影响较大。3)CA砂浆层纵向刚度对CA砂浆层的剪切位移影响较大,对体系其他方面影响有限。4)墩台刚度越大,各层轨道结构的制动力越小,墩台的制动反力越大;伸缩工况下,墩台刚度越大,墩台伸缩反力显著增加,结构体系其他方面受其影响有限;墩台刚度越大,非断板侧轨道各层附加力有一定的减小。5)根据摩擦板长度不同时反力分布,综合制动与伸缩工况认为摩擦板的适宜长度为75m。6)随着桥梁跨度的增加,桥梁制动力增加明显;轨道结构的伸缩力不同程度增大;断板时,非断板侧道床板纵向附加力随跨度增大而减小,桥墩纵向附加反力随跨度的增加而增加。7)简支梁、连续梁及刚构连续梁三种结构形式的制动力较为接近,简支梁的伸缩力及层间位移较其他两种小。

关键词： CRTSⅡ型板式无砟轨道制动力伸缩力断板力

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