无缝道岔箱梁桥面板翘曲变形分析研究

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1、2013年3月第3期城市道桥与防洪桥梁结构67无缝道岔箱梁桥面板翘曲变形分析研究陈继太，杨鹏健(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津30142)摘要：随着铁路建设事业的发展和技术标准的提高，长大铁路干线均采用了无缝线路，在复杂地形条件下，为节省投资，出现了站前咽喉区无缝线路道岔位于桥上的情况。因无缝道岔对下部结构的变形要求高，为保证行车安全、舒适，设计需要综合考虑车一岔一桥的相互作用，其中分析道岔区桥面板翘曲变形，是保证桥上无缝道岔良好工作的必要条件。该文结合实际工程，建模、计算和分析了道岔区不同桥面板厚度产生的翘曲变形对无缝

2、道岔的影响，为今后类似工程提供参考。关键词：铁路桥梁；无缝道岔；箱梁；桥面板；翘曲变形中图分类号：U441．5文献标识码：B文章编号：1009—7716(2013)03—067—040前言在此之前，从选线方案研究开始，要求道岔位于路基段。为了避免道岔上桥，需要增加线路长度，从而导致投资的增加。即使在无法避免道岔上桥时，也只能采用对结构要求低的有缝线路道岔结构。图1桥面允许扭转变形示意图随着铁路技术的发展及对行车平顺性要求的本文结合工程实际，分别分析不同桥面板厚度提高，长大干线铁路开始采用无缝线路。在杂地的翘曲变形，选择满足使用

3、要求的厚度，为今后类形条件下，为节省投资，出现了站前咽喉区无缝线似项目提供设计参考。路道岔位于桥上的情况。太原至中卫(银川)铁路是《中长期铁路网规2工点简介划》中，西北至华北新通道的重要组成部分，线路选取太中线3站4桥道岔梁中，岔线分布最具全长751km，新建车站37个。由于线路方案整体代表性的绥德站二十里铺无定河特大桥(32．7+3×走向、地形等因素控制，3个车站内4座高架桥，须40+32．7)m连续梁进行分析计算。铺设桥上无缝道岔，铁路首次出现了无缝道岔箱梁。绥德站中卫端跨越无定河而设二十里铺无定1研究内容河特大桥。太中银

4、车场中卫端八字渡线及神延上下行线与太中银线间渡线共10组60k~m的l2号为满足站内桥上铺设无缝道岔的要求，使无缝道岔，位于二十里铺无定河特大桥上。绥德站布置道岔及轨下梁部结构设计安全合理，有必要对桥如图2所示。梁结构变形进行深入研究。桥梁的上部结构直接承受列车荷载，为保证列车运行安全和旅客乘坐舒适，除加强结构的整体性，提高上部结构的刚度，以提高结构整体的动力特性，使其满足频率限值的要求外，对道岔区桥面板进行翘曲变形等局部分析，也是十分必要的。其中：根据《200公里客货共线暂规》第5．3．1条规图2绥德站示意图定：“在中一活载

5、作用下，一个轨距宽度内3．0m梁长的扭曲变形应满足：t≤3．0mm(见图1)。多线桥二十里铺无定河道岔梁采用(32．7+3×40+32．m梁按产生扭曲的最不利工况加载。”连续梁，单箱三室等截面箱梁，桥宽22．66m，局部翼缘板加宽1m。两腹板间桥面板最大计算跨径收稿日期：2013一O1—075．3m，端横隔梁厚2m，中跨跨中横隔梁厚0．2m。作者简介：陈继太(1980一)，男，甘肃秦安人，工程师，从事桥梁上布置两组道岔，横向设置四个支座，支座均位梁工程设计工作。2013年3月第3期城市道桥与防洪桥梁结构693．5计算结果及分析

6、3mm。每个不同桥面板厚度的6种工况，用MIDAS4结语计算得到道岔线路所经的全部桥面板的竖向位移△1、△2、△3、△4，推算得到每31TI范围内桥面板经检算，太中线3站4桥道岔梁，在岔线的斜的相对变形t。详细数据见表1一表3所列。向活载作用下，桥面板厚度不受翘曲变形控制，而对于三种不同厚度的桥面板结构，翘曲变形检是应力、配筋构造等控制。算所得最大相对位移见表4所列。太中银铁路已于2011年全线通车，运营表明，由表1～表3、表4的汇总结果可见，三种顶板桥上铺设无缝道岔的箱梁工作情况良好。同时，该厚度桥面节点的竖向位移主要是由箱

7、梁的整体位研究成果在京沪高铁、京石客专、津保铁路等有移引起，相对位移较小。各工况的3m范围内，最砟、无砟线路桥上铺设无缝道岔工点的设计过程大相对位移不足1mm，远小于规范要求的最大值中得到重复验证。表125cm顶板厚桥面板位移及相对变形(节选)一览表表230cm顶板厚桥面板位移及相对变形(节选)一览表70桥梁结构城市道桥与防洪2013年3月第3期(04)．表4三种厚度桥面板最大相对位移汇总表【5】王斌．京沪高速铁路高架车站道岔区桥梁设计[J】．交通科技，2010，(02)．[6]王立中，刘敬棉．高速铁路无砟轨道无缝线路车站咽喉

8、区道岔连续梁结构形式的研究[J】．铁道工程学报，2010，(1O)．参考文献[7】铁二院．预应力混凝土道岔梁【M】．北京：中国铁道出版社，1981．【1】姚玲森主编．桥梁工程【M]．北京：人民交通出版社，1995．【8】黄平明，混凝土斜梁桥【M】．北京：人民交通出版社，199