上承式拱桥桥跨布置对无缝线路的影响研究

研究目的:基于有限元理论和梁轨相互作用机理,以某座铁路上承式混凝土拱桥为例,建立上承式拱桥梁轨相互作用计算模型,考虑拱圈范围不同桥跨布置方式,系统分析桥上无缝线路受力规律。结合轨道高低线形10 m弦检算结果,提出铁路上承式混凝土拱桥桥上无缝线路设计建议。研究结论:(1)上承式拱桥拱上桥跨布置尽量采用连续梁,拱桥跨度较小时,可在拱圈范围设置梁缝,达到取消钢轨伸缩调节器设置的目的;(2)受拱圈温度变形影响,位于拱圈范围的梁缝高低弦测值变化较为剧烈,轨道几何形位保持较其他区段困难,养护维修应重点关注;(3)钢轨伸缩调节器应避免设置在拱圈范围,原则上拱顶不设置钢轨伸缩调节器;(4)本研究成果可应用于铁路上承式混凝土拱桥拱上无缝线路设计,特别是指导拱桥上钢轨伸缩调节器的设置。

基于大跨度桥梁变形的桥上车体振动加速度简化分析方法

在分析桥梁变形与轨道变形的映射关系基础上,从轨道平顺性与车体振动加速度的相关关系出发,确定高速铁路轨道长波不平顺采用60 m中点弦测值评价且有效管理截止波长为200 m,通过实测数据的统计分析建立轨道不平顺60 m中点弦测值与车体振动加速度的关系式,据此提出在荷载组合作用下高速铁路大跨度桥梁上车体振动加速度简化分析方法。分析荷载组合下大跨度桥梁变形引起的车体振动加速度时,对于设计阶段,将荷载组合下的桥梁理论变形曲线经200 m高通滤波后计算60 m中点弦测值;对于建成阶段,将桥上实测轨道不平顺消除轨道自身随机不平顺后的轨道线形作为桥梁变形曲线,再经200 m高通滤波后计算60 m中点弦测值,并代入其与车体振动加速度的关系式,得到桥梁变形引起的车体振动加速度。以某长江大桥为例对该方法进行验证。结果表明:采用该方法和车辆-轨道耦合分析方法得到的大跨度桥梁变形引起的车体振动加速度分别为0.39和0.35 m·s^(-2),基本一致,验证了该方法在大跨度桥梁上的适用性,以及对大跨度桥梁长波不平顺进行200 m高通滤波的必要性与合理性。