大跨桥上无缝线路CRTSⅢ板式无砟轨道适应性研究-论文.pdf

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1、大跨桥上无缝线路CRTSIII板式无砟轨道适应性研究郭成满：西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，硕士研究生，四川成都，610031杨荣山：西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，副教授，四川成都，6100；51李娟：西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，硕士研究生，四川成都，610051任勃：西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，硕士研究生，四川成都，610051温度荷载，并将承受的荷载通过凹槽传递至底座及保护层上，并进一步传递至桥梁，其结构形式见图l。温度跨度定义为相邻两联梁(含简支梁

2、)伸缩位移为零处之间的距离，对于连续梁桥，即为两固定支座间的距离。桥梁温度跨度过大将导致梁端位移过大，从而导致梁端扣件系统的损坏、梁端轨下胶垫反复窜出，影响行车安全。在此，对大跨桥上无缝线路CRTSII1板式无砟轨道的适应性进行初步探索。1力学模型与主要参数0引言1．1力学模型桥上无缝线路与路基上不同，其钢轨除受温度力CRTSⅢ板式无砟轨道主要运用在成灌客运专线和武汉城际铁路上，CRTSm板式无砟轨道作为一种新型无砟轨道大量运用于桥上无缝线路，在桥梁地段采用单元板式，用自密实混凝土代替CA砂浆作为板下填充层，轨道板与自

3、密实混凝土间设置u形连接钢筋，加强两者之间的连接，底座上设置两个凹槽传递水平力及限位，凹槽侧面及顶面设橡胶弹性垫层以缓冲轨道板对底座的振动冲击作用。轨道板为轨道结构的承载主体，将承受列车荷载、图1桥上CRTSIII板式无砟轨道结构断面基金项目：国家自然科学基金资助项目(51008258)。．．64．．大跨桥上无缝线路cRTsI11板式无砟轨道适应性研，艽耶成涌寺(a)WJ-8型常阻力扣件(a)WJ-8型常阻力扣件(b)WJ-8型小阻力扣件(b)WJ一8型小阻力扣件图5钢轨温度力+伸缩附加力图6钢轨挠曲附加力力)计算结果

4、见图6。WJ一8型小阻力扣件，同时在钢轨施加制动荷载，其中车由图6(a)可知，当桥上铺设常阻力扣件，列车荷头作用在伸缩力最大处(即连续梁活动端处)，制动率载作用下，最大钢轨挠曲附加力发生在连续梁的跨中；取0．164，制动长度400m，5种工况的钢轨纵向力(即制随着温度跨度的增加，最大的钢轨挠曲附加力也增大，动力)计算结果见图7。当温度跨度从112m增至320m时，最大钢轨挠曲附加力由图7(a)可知，当桥上铺设常阻力扣件，列车制从34kN：L~至615kN，增长了l7倍。由图6(b)可知，当动荷载作用下，最大钢轨制动附加

5、力发生在连续梁的活桥上铺设小阻力扣件，列车荷载作用下，最大钢轨挠曲动端；随着温度跨度的增加，最大钢轨制动附加力也附加力也发生在连续梁的跨中；随着温度跨度的增加，增大，当温度跨度从112m增至320m时，其钢轨最大制最大的钢轨挠曲附加力也增大，当温度跨度从112rn增至动附加力从255kN增至630kN，增长了1．47倍。由图7320m时，最大钢轨挠曲附加力从33kN增至432kN，增(b)可知，当桥上铺设小阻力扣件，列车制动荷载作长了l2倍。结合图6可知，当桥梁温度跨度一定时，相用下，最大钢轨制动附加力也发生在连续梁的

6、活动端；比于铺设常阻力扣件，铺设小阻力扣件时，钢轨挠曲附随着温度跨度的增加，最大钢轨制动附加力也增大，当加力减小。温度跨度从112m增至320m时，其钢轨最大制动附加力2．3制动附加力从250kN增至558kN，增长了1．23倍。结合图7可知，当对于表1给出的5种工况，桥上CRTSm板式无砟轨道桥梁温度跨度一定时，相比于铺设常阻力扣件，铺设小无缝线路分别铺设wJ一8型常阻力扣件以及连续梁段铺设阻力扣件时，钢轨制动附加力减小。一66．大跨桥上无缝线~-CETSIII板式无砟轨道适应性研究郭成满等(a)WJ-8型常阻力扣件

7、图8不同温度跨度下最大钢轨纵向力轨相互作用，减小钢轨的纵向力，故桥上多采用小阻力扣件。为保证钢轨强度，钢轨纵向力应小于其纵向力限值1952kN。结合图8可知：当桥上铺设常阻力扣件时，不设伸缩调节器的最大温度跨度可达130113_；当桥上铺设小阻力扣件时，不设伸缩调节器的最大温度跨度可达255m。3桥上CRTS川板式无砟轨道轨道板受力分析桥上铺设CRTS]II板式无砟轨道，其轨道板为单元板式，板长5．6m，轨道板为钢筋混凝土结构，混凝土采用(b)WJ-8型小阻力扣件C40混凝土，其抗拉强度为1．71MPa。温度变化时桥梁

8、伸图7钢轨制动附加力缩，由于桥梁与轨道结构间的相互作用，桥梁两端附近2．4桥梁温度跨度限值研究的轨道板中终将会产生较大的温度力。最大轨道板温度我国的钢轨强度检算采用的是容许应力法，钢轨力与桥梁温度跨度的关系见图9。附加应力应取伸缩力或挠曲力的较大值进行检算，取伸由图9可知，桥上铺设CRTSIlI板式无砟轨道时，随缩力附加力；从安全