本章针对多跨简支梁桥和大跨连续梁桥,对比分析了不同扣件纵向阻力、小阻力扣件铺设方案及固定支座墩/台顶部纵向刚度等因素对桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向静力的影响,主要结论如下:
(1)不同扣件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,桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路应参照此规律进行扣件的选型。桥上采用小阻力扣件时可明显减弱钢轨与其下部结构的相互作用,但同时扣件向下部结构传递制动力的能力也会随之减弱,需特别关注轨板快速相对位移的增大。本书两种桥上全桥采用WJ-8型小阻力扣件时,列车制动荷载下的轨板快速相对位移均未超出规范值且有一定的安全冗余。
(2)不同的小阻力扣件铺设方案对桥上无缝线路伸缩力与制动力的影响较大,对挠曲力的影响较小。综合各桥梁及轨道结构纵向受力与变形情况看:多跨简支梁桥上无缝线路纵向力较小,采用常阻力扣件即可;大跨连续梁桥可在主桥边跨及相邻两跨简支梁采用小阻力扣件(方案6)。
(3)随着固定支座墩/台顶部纵向刚度的增大,桥上无砟轨道无缝线路伸缩力与挠曲力随之小幅增大,制动力随之明显减小,其中轨板相对位移的大幅减小有利于扣件的长期使用。因此,对于高墩桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路,需对列车制动荷载作用下的轨板快速相对位移进行检算。
(4)不同材料的弹性垫层的受力及其变形量均很小,且有很大的安全冗余,桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向力可不作为弹性垫层选取的检算指标。隔离层向上、下层结构传递纵向力的能力随着其摩擦系数的增加而增强,向前、后凸台及弹性垫层结构传递纵向力的能力则随着其摩擦系数的增加而减弱,因此,需将隔离层摩擦系数控制在合理范围内。隔离层摩擦系数在反复摩擦及材料老化的影响下可能有所上升,甚至丧失滑动性能,这一因素在设计、施工及运营维护过程中应予以考虑。(www.daowen.com)
(5)不同支座布置形式对桥上无缝线路伸缩力、挠曲力及制动力均有不同程度的影响,且随着温度跨度的增大而增大。在对长大桥梁进行支座布置设计时,应遵循最小温度跨度的原则。就本书所建立的模型而言,多跨简支梁桥采用布置形式4、大跨连续梁桥采用布置形式8较为合理。
(6)随着连续梁温度跨度的增加,桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向力与位移随之明显增大。在设计大跨连续梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路时,需对无缝线路钢轨强度、钢轨断缝值、弹性垫层量及轨道层间相对位移进行检算。
(7)在大跨连续梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路伸缩力与制动力计算过程中,可将变截面的连续梁模型简化成等截面模型进行建模,挠曲力计算过程中须根据连续梁实际截面参数进行建模。本书提出的大跨连续梁模型简化方案适用于桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路的设计检算,采用简化模型可大大提高建模速度和计算效率,且具有一定的通用性。
(8)在多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路设计检算过程中,为提高建模和计算效率,建议将连续梁相邻简支梁配跨数简化为5~7跨,多跨简支梁桥跨数简化为10~15跨,简化后的计算结果是相对安全且具有一定代表性的。
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