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拱桥上纵连底座双块式无砟轨道结构设计与纵向力研究

张强  
【摘要】:桥上无砟轨道结构受力较为复杂,国内外在长大拱桥上还没有铺设无砟轨道的工程实例,因此对大跨度拱桥上无砟轨道进行结构选型、设计研究以及纵向力计算分析具有十分重要的工程意义。 本文针对长昆线北盘江特大拱桥(桥梁两端都是隧道),研究探索连续底座无砟轨道应用的可行性。通过对CRTS Ⅰ型双块式轨道和CRTS Ⅱ型板式轨道结构特点的分析,提出了具有“梁轨纵向作用力分离,现浇道床板施工工艺”特点的纵连底座双块式无砟轨道结构型式,即“连续道床板与连续底座牢固联结”方案、“连续道床板与连续底座隔离”方案、“单元道床板与连续底座牢固联结”方案与“单元道床板与连续底座隔离”,建立了桥上无砟轨道线-板-梁-桥墩一体化纵向力计算模型,线路横向考虑双线,利用有限单元软件计算分析了各种轨道结构方案在温度力、挠曲力、制动力、断轨力、断板力工况下的纵向受力情况。通过五种受力工况的计算分析,得出“单元道床板与连续底座隔离”方案在轨道以及桥梁结构受力方面最优。同时还计算分析了拱桥上桥墩伸缩作用造成的轨道结构在垂向的位移情况。 对“单元道床板与连续底座隔离”方案进行了过渡段轨道优化设计,即在隧道进出口距连续浇筑道床板端部15m,将道床板与钢筋混凝土底座间采用预植钢筋连接,通过改进后,隧桥过渡段处钢轨纵向受力突变被消除,除隧道内钢轨纵向受力有小幅度的增加外,其余结构纵向受力都减小,使整个结构受力更为合理。同时还分析滑动层摩擦系数、道床结构伸缩刚度对桥梁和无砟轨道轨道结构的影响。


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