门式连续刚构桥上无缝线路纵向力计算方法研究.pdf

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1、铁道建筑RailwayEngineeringl32文章编号：1003—1995(2015)06·0132—04门式连续刚构桥上无缝线路纵向力计算方法研究刘亚航，田德仓，丁静波(中铁工程设计咨询集团有限公司轨道工程设计研究院，北京100055)摘要：广州市轨道交通21号线高架桥为多跨门式连续刚构桥，桥上铺设无缝线路，传统纵向力计算模型复杂。为满足实际工程需要，以梁轨相互作用原理为基础将计算模型简化处理，建立钢轨、扣件、桥梁及墩台一体化的等效计算模型。计算对比表明，简化模型计算所得伸缩力、制动力及断缝值与传统模型计算值

2、基本吻合，两者差异在可接受的范围以内，既保证了计算的准确性，又提高了计算速度。关键词：门式连续刚构桥桥上无缝线路伸缩力制动力断缝中图分类号：U443．312文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2015．06．34根据现有的城市轨道交通高架线路运营情况，刚轨相互作用的剖析，简化该桥型无缝线路计算模型，以构桥以其优越的特点被广泛使用，对降低桥上无缝线实现快速准确地检算的目的。路钢轨伸缩力、制动力等都有较为明显的效果。广州1门式连续刚构桥上无缝线路特征地铁21号线采用地下线与高架线相结

3、合的方式。其中，高架线采用了多跨门式连续刚构桥上无缝线路，充门式连续刚构桥以传统的连续刚构桥型为基础，将分利用了刚构梁的结构特点，既减小无缝线路温度跨连续桥中所有支点都设置成固结，使整个梁体形成一个度，又提高了线路基础的稳定性。整体受力系统，通过梁体的整体抗推刚度抵抗外部纵向多跨门式连续刚构桥上无缝线路结构较为复杂，作用力。连续的门式刚构桥(图1)桥面连续性好，行车全段均属固定支点，梁体整体抗推刚度分配到每个墩平顺，梁体的内力分布更加合理，减小了无缝线路的温台误差大，计算模型建立过程复杂，不利于快速解决工度跨度，有

4、效地降低了钢轨所受的附加应力，对于桥上程问题。本文根据实际需要，通过对桥上无缝线路梁无缝线路钢轨的强度和稳定性起到了有利的作用。图1门式连续刚构桥示意由于门式连续刚构桥不设置活动支座，不利于梁为算例，建立传统型和简化型两种模型进行对比分析，体内部温度力的自由释放，因此，为了减小桥梁自身内验证简化模型计算的准确性。部受力，相比于普通的连续刚构桥，该桥型的桥墩以桥2．1计算工况介绍跨中部为中心对称布置，且墩台刚度设计普遍偏小。广州市轨道交通21号高架线为}昆凝土多跨门式这样降低了每个固定墩对于梁体伸缩的约束力，特别连续

5、刚构桥，铺设桥上无缝线路。由于高架段较长，取是边跨墩与中间跨墩的截面惯性矩比值为1：6．5左中间部分桥跨作为算例。所取桥梁全长412ITI，梁跨右，允许边跨梁体进行适当的伸缩，可在保证梁体整体布置为3×371TI连续刚构梁+(58+95+58)I11连续结构稳定的前提下，同时又使得梁体内部受力得以有刚构梁+2×30in连续刚构梁+30In刚构梁，梁轨相效释放。对布置如图2所示。主要设计参数：线路设计时速120km／h，铺设无2计算模型及参数砟轨道；钢轨采用60kg／m无螺栓孔新轨，材质为以广州市轨道交通21号线高架

6、线桥上无缝线路U75V；WJ．2A型扣件，轨枕间距600mm；最高轨温59．1oC，最低轨温0℃，设计锁定轨温(33±5)oC，无收稿日期：2014—10-20；修回日期：2015-03-26砟轨道与混凝土梁的日温差30cI=；机车类型采用B型作者简介：刘亚航(1987一)，男，河南新郑人，助理工程师，硕士。2015年第6期刘亚航等：门式连续刚构桥上无缝线路纵向力计算方法研究塾(3×37)m连咎刚构粱(58+95+58)m连续刚构粱(2×30)m连续刚构粱30m刚构梁图221号线多跨门式连续刚构桥上无缝线路布置(单

7、位：m)列车系列。对每个墩进行分配，以求得每个墩的纵向水平模拟刚2．2门式连续刚构桥上无缝线路计算模型简化度值{k。，k，⋯，k}。1)传统计算模型根据线路计算参数，建立如图3的多跨门式连续根据梁轨相互作用原理，计算模型采用杆单元模刚构桥上无缝线路计算模型。模型依据实际设计的梁拟钢轨，非线性的弹簧单元k模拟线路纵向阻力，梁轨相对布置关系而建立，与设计结构保持一致。但是，单元模拟桥梁梁体，并用线性的弹簧单元模拟桥梁在墩台纵向水平刚度取值中运用了分配法，造成参数的水平线刚度对梁轨作用的影响。输入具有一定的误差，给计算结

8、果带来影响，同时由于根据梁轨相互作用的力学原理，对工况中所例举模型中存在较多的固定支座，即增加了误差累计的不的桥上无缝线路进行模拟计算。其中取扣件的线利因素；加之在建立模型和计算的过程中花费了较多路纵向阻力值；k2i为墩台纵向水平刚度，由于门式连续的时间，不利于快速有效地为设计工作提供结果文件。刚构桥的纵向水平刚度为梁的整体抗推刚度，需要根为此，考虑该种桥上