无碴轨道预应力混凝土梁设计论文

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1、无碴轨道预应力混凝土梁设计论文摘要：通过对预应力混凝土梁在徐变上拱的控制的分析研究，对无碴轨道梁设计的关键技术作了简要介绍，以便为今后的同类工程提供借鉴。关键词：无碴轨道、预应力混凝土梁、设计介绍１概述无碴轨道可以从根本上解决传统的有碴轨道在频繁动载作用下轨道状态的稳定问题，从而大幅度减少轨道结构的维修作业量，简化了轨道的维修管理，使线路养护维修费用也大大降低。为了保证旅客乘坐的舒适度以及对轨道的平顺性要求，在各国高速铁路桥梁设计中，目前已大量采用了无碴轨道结构。随着我国经济的发展.freel,t=10d，湿度70%计算而得确定徐变系数φ∞的取值必须考虑

2、结构的形状、尺寸以及加载龄期、所处环境条件等因素。考虑到我国铁路规范所确定的徐变系数是以T型梁为主的试验资料得出的，而T型梁与箱形梁存在有混凝土徐变参数取值的差异，确定预应力混凝土箱梁徐变上拱计算以参照英国规范所取徐变参数取值的计算结果，作为最终设计值。2.3预应力徐变上拱限值确定在采用工地制梁或工厂制梁时，无碴轨道残余徐变上拱设计限值还需考虑徐变变异系数的影响，经调查，铁路预应力混凝土梁实测徐变上拱度的变异系数为0.3，无碴轨道预应力箱梁预制的变异系数参照其调查结果取0.30，这样，在要求残余徐变上拱度不大于10mm时，按95%保证率时有：ft≤1.0

3、/（1+1.645×0.30）=0.67cm设计中，将ft做为预应力混凝土梁的徐变上拱设计限值。3秦沈客运专线预应力混凝土无碴轨道梁设计简介秦沈客运专线是我国第一条时速在160km以上的新建铁路，为了推广无碴轨道在我国铁路桥梁上的应用，研制了两种轨道形式的预应力混凝土简支箱梁。2结构设计⑴.主要设计原则①.设计依据为《时速200公里新建铁路线桥隧站设计暂行规定》；②.结构按全预应力结构设计，桥面宽度为12.4m；③.设计荷载：采用ZK活载；④.梁体的刚度通过车线桥动力响应计算确定，在列车横向摇摆力、离心力、风力和温度力的作用下，梁体的水平挠度应不大于梁体

4、计算跨度的1/4000；在列车静活载作用下，梁体扭转角不得大于1‰；⑤.梁体徐变上拱度：自无碴轨道结构施工之日起梁体产生的残余徐变上拱值不大于10mm。⑵.主要材料及数量主梁采用C50混凝土及公称直径15.20mm，强度级别为1860MPa的低松弛钢铰线，结构主要工程数量及尺寸见表3和图1。秦沈客运专线箱型无碴梁主要工程数量表3图1无碴轨道简支箱梁结构形式图⑶.主要设计指标无碴轨道箱梁的梁高是通过动力仿真分析确定的，由于其梁高比同跨度有碴轨道箱梁高10～20cm，与有碴轨道箱梁相比，梁体刚度增大，截面抗弯能力得以提高，加之梁顶采用平置后，采用加铺垫层的方

5、法进行排水处理，梁体自重与二期恒载比有碴轨道箱梁有所减少，在满足各项主要技术指标要求的条件下，无碴轨道箱梁所需的预应力材料比同跨度有碴轨道箱梁减少了约10%。各项主要设计指标计算值见表4。秦沈客运专线箱型无碴梁设计指标表4在秦沈客运专线箱型无碴梁徐变上拱值计算中，梁体截面应力需考虑剪力滞的影响，要对截面有效宽度进行修正，变形则采用全截面值，以反映梁体实际刚度，各阶段均梁体变形均未考虑剪切变形的影响。跨中挠度及有关徐变计算结果比较见表5，具体数值计算方法在此不在赘述。秦沈客运专线箱型无碴梁徐变上拱度数值表5注:斜线上为按《桥规》TBJ2-96取φ∞计算值,

6、斜线下按参考国外规范取φ∞计算值。hm＞600mm。秦沈客运专线箱型无碴梁于2001年7月已全部完成预制架设，通过现场对先期预制的7孔梁的观测，在桥面前的梁体徐变上拱均控制于理论计算值以内，二期恒载施加后的梁体徐变上拱现仍处于观测中。4北京城市轻轨预应力混凝土连续梁徐变上拱的分析在北京城市轻轨铁路桥梁设计中，采用承轨台式无碴轨道结构，对于预应力混凝土梁因预应力产生的徐变上拱也相应需要有严格的限制。即自无碴轨道结构施工之日起产生的徐变上拱值也要求不大于10mm。对于3x25m全支架现浇预应力混凝土连续梁，梁体预应力筋张拉按制梁后12天计，二期恒载按梁体预应

7、力筋张拉按制梁后60天计，对该梁体的徐变变形的校核计算结果见表6。北京城市轻轨铁路3x25箱型无碴连续梁徐变上拱数值表表6注:斜线上为按《桥规》TBJ2-96取φ∞计算值,.freelm,t=12天，湿度40%计算而得通过初步计算分析，3x25m全支架现浇预应力混凝土连续箱梁边跨跨中为全桥徐变上拱控制点，在梁体预应力筋张拉完毕后60天计时，其值接近7mm。在设计过程中，可对预筋进行局部调整以及严格控制预筋张拉及二期恒载的施加时间，另外，环境的变化对该值也会产生一定的影响，如湿度控制满足徐变上拱限值的要求。5结语无碴轨道预应力混凝土梁的徐变上拱必须予以严格

8、控制，并且应考虑不同生产工艺、结构所处环境条件的综合影响。首先，通过适当增加梁体