高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋在溫度作用下的軌道高低不平順及對列車的動力影響.pdf

1、隨著我國高速鐵路、客運專線的快速建設(shè)與發(fā)展,對線路平順性的要求越來越高,因此許多高架橋和長大橋應(yīng)運而生。而在眾多橋型中,連續(xù)剛構(gòu)橋以其特有的平順性好,結(jié)構(gòu)整體性好,抗震性能好,施工方便,經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點受到了眾多橋梁設(shè)計者的青睞。
　　 高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋由于其高墩的特點(高度往往超過百米),受氣候環(huán)境因素影響大,如晝夜溫差和太陽光照輻射,墩身的伸縮會使梁體在垂向上產(chǎn)生較大變形繼而影響上部軌道結(jié)構(gòu)的平順性。目前對于這種不平順的研

2、究還很少,對其是否會對高速鐵路列車的行車舒適度、行車安全以及軌道結(jié)構(gòu)等造成影響還有待研究,因此,對此進(jìn)行一定的研究和探討具有很重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文將以某高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋(跨徑布置為92m+168m+92m,中墩高112m)為例進(jìn)行計算和研究。根據(jù)該橋的結(jié)構(gòu)特點,本文利用有限元軟件ANSYS建立了該橋的有限元計算空間模型,考慮橋墩和梁體整體升溫,計算分析了升溫10℃,15℃,20℃,25℃四種工況下的梁面高低不平順。在不

3、平順計算的基礎(chǔ)上,以目前我國客運專線廣泛采用的CRTSII型板式無砟軌道作為橋梁上部的軌道結(jié)構(gòu),利用大型通用有限元軟件ABAQUS建立車輛-軌道耦合動力學(xué)模型,考慮橋梁升溫引起的高低不平順的單獨作用以及與軌道隨機高低不平順的共同作用兩種情況,計算了車輛-軌道耦合系統(tǒng)的動力響應(yīng)。通過計算分析車輛垂向加速度,輪重減載率等影響行車舒適度和安全性的指標(biāo),發(fā)現(xiàn)橋梁升溫引起的高低不平順雖然幅值較大,但由于其波長也較長,軌道不平順的變化率較小,因此對