(编辑文档)桥梁上无碴轨道设计

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1、桥梁上无碴轨道设计介绍第1.5章1.5.1节至1.5.6节新方案I.底座板检算II.底座板与桥梁连接的检算III.端刺的计算设计（底座板在路堤上的固定点）既有方案IV.根据德国桥上无碴轨道既有方案HFF-Brü进行轨道板的检算1.5.1-1.5.7用于京津线上新桥梁方案I.底座板检算A.1钢轨扣件，底座板弯曲应力A.1.1概述/计算依据作为力学模型，取32m单跨简支梁作为不利情况的依据。两个并列的单跨桥作为一个模型，见图6.1梁端突出56cm，两桥间距10cm（支座的尺寸/布置见设计图纸第51.26）图6.1:力学模型图6.2:桥梁接缝的横断面

2、钢轨使用中国CHN60钢轨，和德国使用的UIC60型钢轨大致相同。图6.3:桥梁接缝的纵断面A.1.2系统模拟通过建立一个有限元计算模型，用各个不同的截面来模拟桥梁底座混凝土板，博格轨道板和钢轨。对底座混凝土板和轨道板，既分析了状态I（无裂缝）也分析了状态II（开裂）下的受力情况。对于开裂状态下的受力情况参照文献[5],第1.3.2节，取值在无开裂状态下的混凝土截面弯曲刚度和伸缩刚度的60%。这个值介于在拉应力作用的36%和弯曲应力作用的65%。各个截面之间采用弹簧。底座混凝土板和轨道板之间的连接采用弹簧进行模拟（弹簧系数见下文）。钢轨通过承轨

3、台与轨道板弹性连接。承轨台的刚度，也就是弹簧系数取其上限值：cdyn=60kN/mm。在桥梁上部结构和底座混凝土板之间的一层5cm厚硬泡沫塑料5000范围内安设一个出现拉应力时即失效的弹簧。在硬泡沫塑料5000旁边的范围内也安设压力弹簧。弹簧系数图6.4:系统模拟和弹簧的布置底座混凝土板与轨道板之间的弹簧Ec=33000MN/m²每米Kz=板宽*弹簧间距*Ec/m=33000*2,95m*2*0,1625m=31638MN/m=31638750kN/mkx=40kN/mm=40000kN/m见试验报告[7]底座混凝土板与硬泡沫塑料板间的弹簧(F

4、z=1,0kN)Cm=(0,54+0,57+0,52+0,43)/4N/mm³（[2],附件22，图8）Cm=0,515N/mm³kz=Cm*板宽*弹簧间距=0,515*2950mm*2*162,5mm=493756N/mm=493756kN/m钢轨与轨道板-承轨台之间的弹簧cstat=31kN/mmcdyn=51kN/mmcdyn=60kN/mm连接用压力弹簧(Fz=1,0kN)Ec=33000MN/m²每米kz=板宽*弹簧间距*Ec/m=33000*2,95m*2*0,1625m=31638MN/m=31638750kN/mA.1.3设计荷

5、载单个工况在此计算分析中只考虑了恒载（自重），收缩和徐变，线性温差和根据DIN-Fachbericht101作用在桥梁上的荷载，温差的恒值以及制动力必须另外考虑。因此在此计算分析中计算出的应力并没有反映出可能出现的最大应力，最终的计算设计是在考虑了所有荷载以及考虑了在所有荷载下的应力的组合后才能完成。LF1恒载+预应力对承轨台的检算可不考虑桥梁上部结构的自重以及预应力。由自重和预应力引起的变形通过底座混凝土板的混凝土灌注做成就地灌筑混凝土板而重新获得补偿。LF2二期恒载在钢轨铺设前，出现由二期恒载引起的变形，因此施加二期恒载后的钢轨可以没有应力

6、地铺设。但是对底座混凝土板的荷载，要将二期恒载计算在内。博格板式无碴轨道底座混凝土板和轨道板的自重在超高范围里最大为DΔg=73kN/m每条线LF3,4沉降各个桥墩的沉降差为Δs＝±1.5cmLF5,6桥墩扭曲变形（因牵引力/制动力引起的以及由墩基的扭曲变形引起的桥墩变形）LF7“温差“上热下冷”[3]ΔTM,pos=-10°K*Ksur=10°K*0,6=-6°KKsur=0,6基于安全方面考虑，采用有碴道床的折减系数。尽管实际上，桥梁表面由一层超过300mm的表层，但这层表层不是覆盖在整个桥梁的表面，而是在两线的下方。LF8“温差上冷下热”

7、[3]DΔTM,neg=5°K*Ksur=5°KKsur=1,0LF9徐变和收缩如果从下列情况出发，即钢轨在施加预应力后约60天铺设，那么只需考虑在t=60d–∞.期间内由徐变和收缩引起的变形。将这种荷载作为温度荷载情况输入包括上部结构主梁上面和底面之间的线性温差，温差是这样选择的，即由此产生的变形相当于通过徐变和收缩引起的变形。DΔt=-14,1K*rsup=-14,4*1,1=15,8KLF活载活载选用ZK-活载，相当于80%UIC71竖向活载动力系数计算剪力时F计算弯矩时F2活载作用在轨顶面上，选用两种活载图示（图示1和2），将活载图示在

8、梁上推进。图式1（作用于每线）图示2（作用于每线）从在桥上推进的活载图式，找出截面应力及弹簧力受力最大时活载图式的位置。荷载组合:由于计算是采用二阶理