浅谈梁端位移对无砟桥上扣件影响.pdf

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1、２０１４年第７期（总第１３６期）江西建材交通工程浅谈梁端位移对无砟桥上扣件影响■谭恳■西南交通大学土木工程学院，四川成都　６１１７５６摘要：桥上无砟轨道相邻基础不均匀沉降、温度荷载、车辆荷载、支座弹性变当Ａ侧发生正转角（顺时针），Ｂ侧未动，－１号扣件承受最大的压形、施工误差、混凝土梁徐变上拱都可能造成梁端变形。梁端变形包含力，１号扣件承受最大的拉力；当Ａ侧发生负转角（逆时针），Ｂ侧未动，水平和竖直两个方向的转角和错台，工作中梁端变形是它们不同状态的－１号扣件承受最大的拉力。扣件系统承受的附加力随着梁端转角的组合，这种变形的存在将对轨道结构的扣件产生影响。增大基本成线性增长的趋势；当发

2、生负转角时，随着转角的增大，最大关键词：梁端位移无砟桥扣件上拔力的增长速度快于下压力。４．２　梁端两侧发生相对转角传统的有碴轨道，由于道碴具有流动性，这种微小的位移不会对轨当梁端两侧发生相对转角时，扣件的受力也呈现出对称性，最大压道结构产生影响，但是无砟轨道ＣＡ轨道板取代了道碴，刚度较大，因力出现在－１号和１号扣件，而最大上拔力出现在－３号和３号扣件而对梁端变形非常敏感，这种微小的变形会在梁缝附近造成轨道局部上。通过研究发现，梁端发生相同转角时，对称转动引起的扣件最大下不平顺，从而对扣件系统产生附加压力和附加拉力。当扣件附加拉力压力比单侧转动时最大下压力小，但是对称转动引起的扣件最大

3、上拔大于初始扣压力时，将导致钢轨和垫板间分离，扣件不能正常工作；当力比单侧转动引起的上拔力大。由于梁端转角对扣件受力控制因素是扣件附加压力超过一定限值后，在列车重复荷载作用下，扣件弹性垫板上拔力，当发生相同转角，扣件受力最不利情况是梁端发生了相对转可能发生疲劳破损。动。１　无砟轨道扣件系统４．３　梁端发生错台对扣件的影响扣件是轨道结构的重要组成部件，在无砟轨道结构中，扣件几乎是Ａ侧发生错台，Ｂ侧不动时。由于ＡＢ两侧的扣件位移的反对称轨道弹性和调整能力的唯一提供者，其结构形式和性能甚至关系到无性，扣件仍处于弹性状态，扣件中最大上拔力和最大下压力大致相等，砟轨道结构运用的成败。扣件主要由

4、弹性扣压件、弹性垫层和紧固螺随着错台的增大，扣件受力大小基本呈线性增长关系。前人的数值分栓三部分组成。弹性扣压件提供扣压力，阻止钢轨纵向移动和转动；弹析和室内试验的研究表明当发生１ｍｍ的错台时，上拔力基本达到了初性垫层供给扣件系统所需的弹性刚度。紧固螺栓将扣件固定在基础始扣压力，达到临界状态。错台对扣件的受力影响非常显著，因此对错上，对其施加横向约束并防止扣件上拔。台的限值要求高。２　扣件刚度理论４．４　扣件系统自身参数对扣件影响扣件系统最为关键的作用是向无砟轨道提供弹性。扣件系统的受当梁端发生同一类变形且幅值相同时，扣件系统的自身参数的差力状态可分为三个阶段：（１）当扣件系统承受大

5、的下压荷载，扣件系统异也会造成扣件受力的差异。例如扣件布置间距和扣件胶垫刚度。弹性垫板压缩量大于弹条有效弹程Ｆ＇＼２ＫＳ时扣件系统节点弹性反力（１）扣件的间距包括常规扣件间距和梁缝处的扣件间距，常规的扣由弹性垫板提供，扣件节点刚度为弹性垫板刚度；（２）扣件系统受力由件间距一般是６００ｍｍ，６２５ｍｍ，６５０ｍｍ。而梁缝处的扣件间距则没有普下往上逐渐变化，表现为钢轨由下压作用向上抬作用过渡，弹性垫板压遍的规律，根据具体的情况而定。研究者通过不同的常规扣件间距和缩量逐渐减少至零。此时可以将其视为两个并联弹簧，因此扣件节点不同梁缝处的扣件间距组合试验，在梁端发生１‰转角下，发现扣件的刚度为

6、Ｋｐ＋２Ｋｓ；（３）当扣件系统承受的上拔力大于扣件的扣压力时，最大上拔力变化较小，且没有超过扣件初始的扣压力。所以扣件间距弹性垫板失效，扣件系统节点刚度为弹条刚度２Ｋｓ，梁端变形所引起的对扣件的受力影响较小。扣件系统附加力应小于扣件的扣压力，同时要满足垫板的疲劳性能。（２）胶垫的刚度：扣件的刚度随着胶垫的刚度增大而增大。两端发３　计算模型采取的假设生１‰转角扣件的最大上力和最大下压力随着胶垫的刚度增大而增大。（１）端部在一定范围内，视梁为刚性体，仅发生刚性位移；（２）假设因此胶垫的刚度增大对扣件受力不利，需注意在运营过程中因胶垫的在无砟轨道承载层与梁体之间无相对位移；（３）仅考虑扣件

7、系统的竖向老化造成了胶垫的刚度增大，造成扣件受力的不利。约束能力，并将其转化为一分段刚性弹簧；（４）梁转动时服从平截面假５　悬臂长度对扣件的影响定并且端部一定范围内可以认为桥梁转角等同梁端转。通过总结发现，梁端发生错台和对称转角，扣件受到最大上拔力与目前研究梁端变形对桥上无砟轨道扣件系统成果较多，现在研究悬臂的长度无明显的关系。梁端发生单侧转角，悬臂长度则会对扣件的梁端变形主要是小变形，梁端变形包括竖向的转角和错台，水平方向的受力产生影响。悬臂长度很小，扣