列车荷载下桥上CRTS Ⅲ型板式无砟轨道挠曲力与位移 |
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引用本文: | 张鹏飞,桂昊,雷晓燕,高亮.列车荷载下桥上CRTS Ⅲ型板式无砟轨道挠曲力与位移[J].交通运输工程学报,2018,18(6):61-72. |
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作者姓名: | 张鹏飞 桂昊 雷晓燕 高亮 |
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作者单位: | 1.华东交通大学 铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心, 江西 南昌 3300132.北京交通大学 土木建筑工程学院, 北京 100044 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目51768023研究生创新资金项目YC2017-S243江西省自然科学基金项目20171BAB206054江西省教育厅科学技术研究项目150548 |
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摘 要: | 针对中国自主研发的CRTSⅢ型板式无砟轨道在运营阶段的受力变形问题, 以梁-板-轨相互作用原理为基础, 考虑钢轨、轨道板、自密实混凝土层及底座板等细部结构的空间尺寸与力学属性, 运用有限元法建立了高速铁路桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路精细化空间耦合模型; 计算了列车荷载作用下轨道及桥梁结构的挠曲力与位移, 分析了不同列车荷载作用长度、桥上扣件纵向阻力及墩台顶固定支座纵向刚度对挠曲力与位移的影响。研究结果表明: 在全桥加载情况下, 多跨简支梁桥上钢轨挠曲力在支座处表现为拉力, 跨中表现为压力, 大跨连续梁主桥上钢轨挠曲力在两侧边跨表现为拉力, 中间跨表现为压力, 单线加载时2种桥上有载侧钢轨挠曲力分别达到了38、53 kN, 约为双线加载时的1/2;轨道、桥梁结构纵向力与位移最大值不同时出现在同一工况下, 需要根据不同的检算部件选取最不利的列车荷载作用长度, 并将ZK活载中的集中力设置在跨中位置; 采用小阻力扣件可以改善钢轨受力与变形, 简支梁桥和连续梁桥上钢轨最大挠曲力分别减小了35%和22%, 钢轨纵向位移分别减小了7%和5%, 但轨板相对位移分别增大了26%和30%, 需加强观测以控制钢轨的爬行; 从轨道及桥梁结构的安全性与耐久性角度考虑, 建议将墩台顶纵向刚度控制在设计值的1.0~1.5倍范围内。
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关 键 词: | 高速铁路 CRTSⅢ型板式无砟轨道 桥上无缝线路 列车荷载 挠曲力 影响因素 |
收稿时间: | 2018-07-13 |
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