鋼桁梁橋上套軌線路板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究.pdf

1、本文所研究的鋼桁梁橋上套軌線路板式無(wú)砟軌道位于我國(guó)黑龍江省與俄羅斯交界處。對(duì)于在鋼桁梁橋上直接放置無(wú)砟軌道板，以及鋼桁梁橋上套軌線路的軌道形式，目前都缺乏理論研究和工程實(shí)踐。因此，本文針對(duì)鋼桁梁橋上套軌線路板式無(wú)砟軌道這一結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)理論計(jì)算和室內(nèi)試驗(yàn)的方式進(jìn)行研究，得到了以下結(jié)論:
　　1.建立了套軌線路軌道板的垂向受力分析模型，在對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行計(jì)算后，針對(duì)軌道板的承載力和配筋進(jìn)行檢算。軌道板的各項(xiàng)檢算指標(biāo)均在容許范圍內(nèi)

2、，其在設(shè)計(jì)彎矩作用下的承載能力得到了驗(yàn)證。
　　建立了鋼桁梁橋上套軌線路無(wú)砟軌道系統(tǒng)的模態(tài)分析模型，對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的模態(tài)進(jìn)行計(jì)算分析后，得到了系統(tǒng)前30階模態(tài)。軌道系統(tǒng)的自振頻率在138Hz以上，由于軌道較短，且約束狀態(tài)較高，軌道的自振頻率較高。軌道系統(tǒng)的自振頻率避開(kāi)了橋梁的自振頻率以及列車荷載的激振頻率，可以有效避免共振。
　　2.建立了鋼桁梁橋上套軌線路無(wú)砟軌道的無(wú)縫線路計(jì)算模型，對(duì)橋梁伸縮、列車制動(dòng)、橋梁撓曲三種工況下的鋼

3、軌縱向力分布進(jìn)行了計(jì)算分析和鋼軌強(qiáng)度檢算，對(duì)鋼軌斷軌工況下的斷縫值進(jìn)行了檢算。結(jié)果顯示，在橋梁溫度變化幅度以及鋼軌溫度變化幅度較低時(shí)，能夠直接鋪設(shè)無(wú)縫線路;軌溫及橋梁溫度變化超過(guò)50℃時(shí)，就需要考慮采用特殊工程措施。
　　另外，對(duì)特殊工況下的計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)，軌道板與縱梁之間的聯(lián)接阻力對(duì)各工況下的計(jì)算結(jié)果都有較為顯著的影響;鋼桁梁橋的下平縱聯(lián)的橫桿及斜桿剛度較小，在列車荷載條件下縱梁的撓度過(guò)大，會(huì)引起梁縫附件扣件的上拔力超限，建議在梁

4、縫附近的扣件采用扣壓力較大的特殊扣件或者增加下平縱聯(lián)橫桿及斜桿的剛度。
　　3.通過(guò)一系列室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)鋼桁梁橋上套軌線路無(wú)砟軌道的安全性、穩(wěn)定性、耐久性進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)軌道板靜載抗裂試驗(yàn)，驗(yàn)證了軌道板在設(shè)計(jì)彎矩下的靜載抗裂性能;通過(guò)軌道結(jié)構(gòu)施工工藝演示試驗(yàn)，驗(yàn)證了軌道結(jié)構(gòu)施工的可行性;通過(guò)軌道結(jié)構(gòu)組裝疲勞性能試驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)在疲勞荷載下的安全性、穩(wěn)定性和耐久性;通過(guò)軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)力及位移測(cè)試，在靜載和動(dòng)載作用下，觀測(cè)軌道結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和位移