本节分别考虑列车以150 km/h、200 km/h和250 km/h朝着固定支座端方向(同图5-6中的下行方向)匀速过桥三种工况,对比分析列车匀速运行条件下固定支座梁端、桥梁跨中及活动支座梁端的结构动力特性。不同列车运行速度下结构竖向、纵向动力响应特征及其最大值分别如图5-7~图5-9和表5-5~表5-7所示。
由图5-7~图5-9和表5-5~表5-7可知,列车朝固定支座方向(下行方向)匀速过桥时,固定支座梁端结构竖向、纵向位移变化规律及其最大值与列车朝活动支座方向(上行方向)运行条件下基本一致,表明列车匀速运行状态下轨道及桥梁结构纵向位移大小主要由梁体挠曲变形而引起。轨板相对位移均在固定支座梁端处最大、活动支座梁端次之、桥梁跨中最小,行车速度为150 km/h、200 km/h和250 km/h时,轨板相对位移最大绝对值分别为0.101 mm、0.102 mm和0.096 mm,固定支座墩顶纵向力最大绝对值分别为8.23 kN、8.12 kN和8.12 kN。
单线列车通过跨长为32 m的简支箱梁时,最多有6个轮对同时作用在该跨桥上,竖向荷载总大小为840 kN,而本书3.2节计算桥上无缝线路挠曲力时,列车静荷载取ZK活载中的均布荷载,作用在该跨桥上的荷载大小为64×32=2 048(kN);因此,列车朝活动支座方向(上行方向)或朝固定支座方向(下行方向)条件下各结构纵向位移、轨板相对位移及墩顶部纵向力响应均较静力计算结果小得多。以上结果表明:按照规范取列车静荷载的计算方法进行桥上无砟轨道无缝线路挠曲力计算是可行的,且计算结果是相对安全的。
图5-6 列车朝固定支座端制动运行示意图
图5-7 列车以150 km/h匀速过桥时结构动力特性
图5-8 列车以200 km/h匀速过桥时结构动力特性(www.daowen.com)
图5-9 列车以250 km/h匀速过桥时结构动力特性
表5-5 列车匀速运行条件下固定支座梁端位移的最大值 单位:mm
表5-6 列车匀速运行条件下桥梁跨中位移的最大值 单位:mm
表5-7 列车匀速运行条件下活动支座梁端位移的最大值 单位:mm
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