理论教育 大跨度铁路悬索桥设计:最小平曲线半径要求

大跨度铁路悬索桥设计:最小平曲线半径要求

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-3a表示桥梁挠曲在逐渐增大的过程中曲率沿着桥梁分布的变化规律,从该图中能够得到最小平曲线半径出现的位置。图4-3b表示在该荷载工况下桥梁挠曲峰值与最小平曲线半径的影响规律。在设计有车风荷载工况下,横向挠曲最大值仅0.383 m,对应等效平曲线半径达到52.96 km,远高于7 km要求,不存在因线路线形导致的轨道平顺性问题。

大跨度铁路悬索桥设计:最小平曲线半径要求

高速铁路设计规范》对最小平曲线半径的规定见表4-5所示[2]

图4-1 不包含预设坡度时的最小竖曲线半径与等效梁体挠度关系

图4-2 包含预设坡度时的最小竖曲线半径与等效梁体挠度关系

表4-5 平曲线半径  单位:m

以五峰山长江大桥为例,在横向风荷载作用下计算得到的梁体挠度变形规律如图4-3所示。图4-3a表示桥梁挠曲在逐渐增大的过程中曲率沿着桥梁分布的变化规律,从该图中能够得到最小平曲线半径出现的位置。图4-3b表示在该荷载工况下桥梁挠曲峰值与最小平曲线半径的影响规律。一般而言,桥梁挠曲越大,等效平曲线半径越小,对列车通过越为不利。(www.daowen.com)

需要注意的是,图4-3a中最小等效平曲线出现的位置在里程167.9 m及里程1 260.1 m处,这两处里程也就是悬索桥桥塔的位置,因此跨中位置不是最不利位置。从图4-3b中可以看出,当跨中挠度达到2.95 m时,最不利位置处(桥塔处)的等效平曲线半径达到7 km,而在设计风荷载作用下的跨中横向挠曲为0.39 m,对应的平曲线半径为52.96 km,远大于规范中7 km的曲线半径限值。图4-3c为桥跨中央位置的等效平曲线半径,可以看出,即便是在5 m横向挠曲变形的情况下,跨中变形对应等效圆曲线半径仍大于20 km,远高于规范中的7 km半径限值。

图4-3 横向风荷载作用下梁体挠度变形规律

通过上述分析可知,当跨中横向风荷载产生挠曲达到2.95 m时,等效平曲线半径为7 km,最不利位置出现在桥塔位置。在设计有车风荷载工况下,横向挠曲最大值仅0.383 m,对应等效平曲线半径达到52.96 km,远高于7 km要求,不存在因线路线形导致的轨道平顺性问题。

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