理论教育 高速铁路桥梁跨数对制动力的影响

高速铁路桥梁跨数对制动力的影响

时间:2023-09-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:桥上无缝线路制动力主要来自列车制动荷载的直接作用,其大小与列车制动荷载的作用长度直接相关,当简支梁桥跨数大于15跨时,其全桥长度已大于400 m,因此,随着简支梁桥跨数增加,在列车制动荷载作用下各桥梁及轨道结构纵向力与位移的增幅在跨数小于10跨之前较为明显,在跨数大于15跨之后增幅明显放缓。

高速铁路桥梁跨数对制动力的影响

列车制动荷载和不同简支梁桥跨数条件下的各结构纵向力、纵向位移及其最大值分别如图4-41、图4-42和表4-32所示。

图4-41 列车制动荷载和不同简支梁桥跨数条件下钢轨纵向力

图4-42 列车制动荷载和不同简支梁桥跨数条件下钢轨纵向位移

表4-32 列车制动荷载和不同简支梁桥跨数条件下结构纵向力与位移的最大值(www.daowen.com)

由图4-41、图4-42和表4-32可知,在列车制动荷载作用下,随着多跨简支梁桥跨数的增加,桥上钢轨和固定支座墩/台顶部纵向力,以及钢轨纵向位移、轨板相对位移、梁缝增量均随之增大。桥上无缝线路制动力主要来自列车制动荷载的直接作用,其大小与列车制动荷载的作用长度直接相关,当简支梁桥跨数大于15跨时,其全桥长度已大于400 m,因此,随着简支梁桥跨数增加,在列车制动荷载作用下各桥梁轨道结构纵向力与位移的增幅在跨数小于10跨之前较为明显,在跨数大于15跨之后增幅明显放缓。

当简支梁桥跨数由 5 跨增加至 15 跨时,多跨简支梁桥上钢轨最大压力/拉力增大了 39.8%/45.7%,钢轨最大拉伸变形量和轨板最大相对位移分别增大了 168.0%和 39.8%,桥梁最大纵向位移和梁缝最大增量分别增大了168.0%和67.0%,固定支座桥台和桥墩顶部最大纵向力分别增大了 39.5%和167.9%。当简支梁桥跨数由15跨增加至30跨时,多跨简支梁桥上钢轨最大压/拉力增大了 1.2%/1.7%,钢轨最大拉伸变形量和轨板最大相对位移分别增大了 15.3%和1.2%,桥梁最大纵向位移和梁缝最大增量分别增大了15.8%和1.7%,固定支座桥台和桥墩顶部最大纵向力分别增大了 1.2%和15.8%。

综上所述,随着简支梁桥跨数增加,在伸缩力、挠曲力或制动力作用下,钢轨、无砟轨道及桥梁结构纵向力与位移均有不同程度的增大,且其变化幅度均在跨数小于10跨之前较大,在跨数大于15跨之后较小。因此,在多跨简支梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路设计检算过程中,可对桥跨数做适当简化,并可根据不同检算部件选择最不利的桥跨数。为提高建模和计算效率,建议将多跨简支梁桥跨数简化为10~15跨,计算结果是相对安全的且不失一般性的。

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