温度梯度引起的桥梁翘曲对无砟轨道的几何形位影响研究

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1、国内图书分类号：U213.2+13密级：公开国际图书分类号：625西南交通大学研究生学位论文温度梯度引起的桥梁翘曲对无砟轨道的几何形位影响研究年级二〇一五级姓名朱禹申请学位级别工学硕士专业道路与铁道工程指导老师李成辉教授二〇一八年五月ClassifiedIndex:U213.2+13U.D.C:625SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTUDYONTHEINFLUENCEOFBRIDGEWARPCAUSEDBYTEMPERATUREGRADIENTONTHEGEOMETRYOFBALLASTLESST

2、RACKGrade:CivilEngineering2015Candidate:YuZhuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:RoadandRailwayEngineeringSupervisor:Prof.ChenghuiLiMay,2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，

3、可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1.保密口，在年解密后适用本授权书；2.不保密《使用本授权书。”（请在以上方框内打叫）学位论文作者签名：扎屯指导老师签名：τ♂日期：2,-018、立刻日期：丸。18f‘共1西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要桥梁在我国高速铁路线路工程中占有很大比例，并且多以混凝土箱梁为主。混凝土箱梁由于其自身材料的特性和外界环境因素的影响，在结构内部往往存在着温度梯度。我国在设计桥上无缝线路时，根据相关规范采用的是桥梁整体均匀温度荷载，主要考虑的是梁轨相互作用所引起的钢轨伸缩附加力对钢轨强度的影响，

4、而忽略了桥梁不均匀的温度梯度所引起的翘曲变形对上层无砟轨道的影响。本文以桥上CRTSIII型板式无砟轨道结构为例，建立了桥上无缝线路无砟轨道有限元分析模型，对不同桥梁温度荷载作用下无砟轨道结构变形进行了计算，从变形的角度分析了温度梯度引起的桥梁翘曲对无砟轨道几何形位的影响规律，对桥上无缝线路的设计和梁体温差的取值提出了建议，主要研究成果如下：（1）混凝土箱梁在温度荷载作用下，会沿梁体纵向和横向产生一定的翘曲变形和扭转变形，梁体变形通过桥梁-轨道系统之间的联结，传递到无砟轨道结构，对无砟轨道的竖向和横向几何形位均会产生一定的影响。（2）混凝土箱梁的竖向温度梯

5、度荷载主要影响的是桥上无砟轨道的高低几何形位，可能会造成桥上无缝线路高低不平顺超限；对水平几何形位也有一定影响，但影响较小。（3）钢轨的横向位移除了与梁体的横向变形有关外，还取决于钢轨中存在的巨大的温度压应力；混凝土箱梁的竖向温度梯度对轨距的波动影响较大，需注意轨距在梁端附近的突变，而在横向温度梯度下轨距的增大较为明显，但均在限值范围内。（4）关于梁体温差的合理取值，建议根据我国地域之间复杂多变的气候特征，在既有温度梯度规范的基础上，将国土划分为五个分区，每种分区采用不同的温度梯度基数；同一分区内各个省份根据日照辐射强度、日照时长以及气温日较差等因素的差别

6、，在分区温度梯度基数的基础上，进行不同程度的折减；另外建议在规范中加入箱梁底板的温度梯度，更加准确地模拟箱梁的竖向温度梯度。关键词：混凝土箱梁；温度梯度；桥上无砟轨道；几何形位；西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractThebridgehasalargeproportioninChina‟shigh-speedrailwaylineengineering,andismainlycomposedofconcreteboxgirder.Theconcreteboxgirdertendstohaveatemperaturegradientinsid

7、ethestructureduetoitsownmaterialpropertiesandexternalenvironmentalfactors.AccordingtotherelevantcodesaboutCWRofChina,thetemperatureloadappliedonbridgeisuniform,whichmainlyconsidertheinfluenceoftheadditionalexpansionandcontractionforceonthestrengthofrailcausedbythebeam-trackinterac

8、tion,andignoretheinfluenceofthewa