大跨度铁路钢桥疲劳多线系数制定方法的研究

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1、摘要随着社会的发展，铁路运量日益增大，单线桥梁和双线桥梁已不能满足发展的需要，修建多线铁路桥梁成为日后发展的必然趋势。疲劳问题是衡量桥梁寿命的关键指标之一，因此对多线铁路桥梁疲劳问题的研究也提到日程上来。我国既有铁路桥梁多为双线桥和单线桥．在双线铁路钢桥的疲劳检算中，由于桥梁受到双线列车同时作用的影响，其累积损伤必须考虑同时加载效应。规范是通过双线系数来修正该效应的。本文的主要内容是研究多线铁路钢桥疲劳检算中多线系数的制定方法。研究从分析双线系数的制定方法入手，根据列车的运营情况，用概率理论分析列车在桥上的相遇情况，确定两线列车在桥上的

2、相遇次数，应用累积损伤理论，并通过损伤之比求得双线系数。采用该基本思路，研究确定了三线系数、四线系数以及多线系数的制定方法和步骤。正在兴建的武汉天兴洲公铁两用长江大桥，是继芜湖长江公铁路大桥之后的又一座大跨度斜拉桥。值得一提的是，天兴洲大桥首次采用了四线铁路设计，这在国内乃至世界上都尚属首例。本文采用设计软件STAAD／PRO建立空间分析模型，通过芜湖长江火桥(双线)试验结果对模型进行校准，调整确认后对天兴洲大桥建模计算，运用多线系数的制定方法得出，当采用平面假定系统对大桥进行计算时，四线系数k，。=1．80；当采用空问结构模型计算时，

3、四线系数k。=2．20。通过本文的研究工作，成功地建立了疲劳多线系数的制定方法，天兴洲大桥四线系数研究成果已应用于实际工程设计，研究成果可推广应用于任意多线桥梁结构的疲劳多线系数制定。关键字：大跨度钢桥、疲劳检算、累积损伤、多线系数ABSTRACTWiththedevelopmentofsocietyandtheincreasinglyaugmentoncarrycapacityofrailway，Singletrack1inebridgeanddouble-track1inebridgewillno10ngersatisfythede

4、mandofdevelop．ItiSatrendtobui1dmultiple—track1inebridgeinthefuture．FatigueprobiemiSoneofthekeyindexstoscalethebridgelife，thereforetheresearchonfatigueprobleminmultiple-tracklinebridgebecomesimportant．TheexiSLedrailwaybridgesinChinaareeitherSingle—track1inebridgesordouble

5、—trackIinebridges．Checkingfatiguetodouble—track1ineSreelbridge，weshouldtaketwotrainspossiblypassingbridgeatthesametimeintoconsideration，andfatiguemakecumulateddamagecontainwiththiS10adingeffect．WhichiSmodifiedbydouble～linecoeffiCientintheCode．ThemajorcontentofthiSpaperiS

6、tostudyamethodtoestablishmultiple—linecoeffieient．Started～vithanalyzingtheestablishingmethodfordoublelinecoeffiCientintheCode，findsthat，basedonthetrainserviceSituation，theprobabilityoftrainencounteronbridgeshouldbeanalyzedfristSOattogettheencountertimesonthebridge，andthe

7、nthedouble—linecoef'fiCientiSobtainedasafatiguedamageratiobetweentheeffectsof'double一1fneloadingandonetrackloading，accordingtothefatigueaccumulateddamagetheory．Followingtheresearchroute，thiSpaperstudystheestablishingmethodtothefatiguerevisedcoefficientfortriple—trackline

8、bridgeandquadruple—track1inebridge，andthendeducetheestablishingcoefficientmethodandstepforanymultiple—t