大跨度梁拱组合桥的梁轨相互作用设计参数研究

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1、桥梁建设2015年第45卷第4期(总第233期)BridgeConstruction，Vo1．45，No．4，2015(TotallyNo．233)33文章编号：1003—4722(2015)04-0033—06大跨度梁拱组合桥的梁轨相互作用设计参数研究戴公连，刘瑶(1．中南大学土木工程学院，湖南长沙410075；2．高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南长沙410075)摘要：为了解梁轨相互作用设计参数对大跨度梁拱组合桥无缝线路的影响，以兰渝线广元段某(82．9+172+82．9)m梁拱组合桥为例，采用ANSYs软件建立了考

2、虑拱肋一吊杆一主梁一桥墩一桩基一轨道粱轨系统一体化有限元模型，分析了拱肋与吊杆升温、纵向阻力模型、吊杆间距、桥墩高度、制动力率、风荷载等参数对钢轨纵向力的传递规律。结果表明：拱肋升温对钢轨应力的影响较大，计算钢轨伸缩力时，按梁体升温15℃考虑较为安全；梁拱组合桥的梁轨相互作用根据《铁路无缝线路设计规范》计算较为安全；钢轨制动力随固定墩高度的增加而增大，固定墩的墩项水平力与其墩高基本呈线性递减关系；钢轨应力随吊杆间距的增大而增加；钢轨的最大制动拉、压应力和固定墩的墩顶水平力均与制动力率呈线性关系；风荷载作用下，钢轨应力可达5．

3、8MPa以上，风速较大区域需考虑风荷载对钢轨的影响。关键词：铁路桥；梁拱组合桥；无缝线路；设计参数；梁轨相互作用；有限元法；钢轨应力中图分类号：U448．13；U213．912文献标志码：AStudyofDesignParametersofBeam’·TrackInteractionofLongSpanHybridBridgeofBeamandArchDAIGong—lian～．LIUYao(1．SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，Ch

4、ina；2．NationalEngineeringLaboratoryforHigh—SpeedRailwayConstruction，Changsha410075，China)Abstract：Tounderstandtheeffectofthedesignparametersofbeam-trackinteractiononthecontinuouslyweldedrai1onlongspanhybridbridgeofbeamandarch，ahybridbridgeofbeamandarchwithspanarran

5、gement(82．9+172+82．9)montheGuangyuansectionofLanzhou—ChongqingRailwaywastakenasanexample，afiniteelementmodelconsideringtheintegrationofthearchrib—hangers-mainbeam—piers—pilefoundations-beam—tracksystemwasestablished，usingthesoftwareANSYSandtheeffectofthedesignparam

6、eters，suchasthetemperatureriseinthearchribandhangers，longitudinalresistancemodels，hangerspacings，pierheight，brakingforceratiosandwindload，onthelongitudinalforcetransmissionlawsofthesteelrailwasana—lyzed．Theresultsoftheanalysisshowthattheeffectofthetemperaturerisein

7、thearchribonthesteelrailstressisgreatandwhenthesteelrailexpansionforceiscalculated，thecalculationaccord—ingtothetemperatureriseof15℃inthebeamiSsafe．Whenthebeam—trackinteractionofthehy—bridbridgeiscalculated，thecalculationoftheinteractionaccordingtotheCodeforDesigno

8、fRailwayContinuousWeldedRailissafe．Thebrakingforceofthesteelrailincreaseswiththein—creaseofthefixedpierheightandthepiertophorizontalforceofthefix