列车制动荷载和不同扣件纵向阻力条件下的钢轨纵向力如图4-3所示，各结构纵向力与位移的最大值如表4-3所示。

图4-3　列车制动荷载和不同扣件纵向阻力条件下钢轨纵向力

表4-3　列车制动荷载和不同扣件纵向阻力条件下结构纵向力与位移的最大值(www.daowen.com)

由图4-3和表4-3可知，在列车制动荷载作用下，不同扣件纵向阻力条件下桥上最大轨板相对位移均处于1.5～2.7 mm，该范围内单组扣件所能提供的最大纵向阻力由大到小为：15 kN/组扣件＞5 kN/组扣件＞10 kN/组扣件＞4 kN/组扣件。随着该范围内单组扣件纵向阻力的减小，两种桥上钢轨纵向拉力和压力趋势有所不同，这是由于制动力是自上而下传递的，且桥上采用WJ-8 型小阻力扣件（4 kN/组扣件），两侧路基段采用 WJ-8 型常阻力扣件（15 kN/组扣件）时，路基段的轨下综合阻力远大于桥梁段，使得钢轨制动力在两侧桥台达到最大值。轨道板、自密实混凝土层、底座板、凸台及弹性垫层纵向应力基本不变；当桥上扣件纵向阻力为4 kN/组时，轨板相对位移达到最大，固定支座桥台顶部纵向力达到最小，固定支座桥墩顶部纵向力达到最大。

相比于采用WJ-8型常阻力扣件（15 kN/组扣件），当桥上采用WJ-8型小阻力扣件（4 kN/组扣件）时，列车制动荷载作用下两种桥上钢轨最大压力/拉力分别增大了-0.3%/-7.9%和-1.1%/-11.3%，钢轨最大拉伸变形量分别增大了1.5%和2.5%，轨板最大相对位移分别增大了49.5%和54.3%，梁缝最大增量分别增大了24.2%和24.2%，固定支座桥台顶部纵向力分别减小了11.3%和13.3%，固定支座桥墩顶部纵向力分别增大了1.9%和2.8%。

综上所述，不同扣件所产生的纵向阻力不仅与其最大值有关，还与轨板相对位移的大小直接相关。在铺设桥上无缝线路时选用扣件要先计算轨板相对位移最大值，并在该范围内选择最优扣件。桥上采用小阻力扣件可明显减弱钢轨与其下部结构的相互作用，有利于温度荷载及列车制动荷载作用下的钢轨受力，但同时会使得轨板相对位移增加。特别是制动荷载下轨板快速相对位移的剧增，极易带动轨下胶垫滑出，甚至导致轨底脱空现象，使得线路不平顺，严重影响高速列车运行时的平稳性及轨道结构的安全性。因此，桥上采用小阻力扣件时需要对轨板快速相对位移进行检算，以保证轨道及桥梁结构的稳定性和行车的安全性。就本书所建立的模型而言，桥上采用WJ-8型小阻力扣件时，两种桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路在温度荷载作用下的轨板相对位移分别为4.7 mm和21.2 mm（规范值 55 mm），在列车荷载作用下的轨板相对位移均仅为 0.4 mm，在列车制动荷载作用下的轨板快速相对位移仅为2.5 mm/2.7 mm（规范值30 mm），均未超出规范值且有较大的安全储备。