无砟轨道大坡道桥梁梁端位移对坡度限值的影响研究

摘要

高速铁路下部基础中桥梁所占比例较大，虽然桥梁作为轨道结构的基础较路基更加稳定，但是对于桥梁上无砟轨道，在梁端发生竖向位移时将对扣件受力状态、钢轨及无砟轨道产生不利影响，引起梁端扣件的上拔力或下压力，甚至造成扣件失效和轨道板失稳，在大坡度、大跨度桥梁上该问题更加严重。本文主要根据梁缝附近扣件受力对32m简支梁和连续梁的坡度限值的控制作用进行研究。
　　本文建立了不同坡道上32m简支梁和连续梁梁端扣件受力和变形的力学模型，分析桥梁收缩徐变引起的梁端转角及梁长变化、相邻桥墩的沉降、荷载作用下的梁端转角、桥梁梁体的整体温度变化等引起的纵向位移等对扣件受力的影响，并基于扣件上拔力对简支梁和连续梁桥的坡道限值进行了研究，主要得出以下结论:
　　(1)32m简支梁桥梁和连续梁桥适应的坡度限值主要是通过梁缝附近扣件受力超过最大初始扣压力确定的，
　　(2)当不考虑桥墩纵向弹性位移时，梁端悬出长度为550，650及750mm，均能满足规范规定的35‰的坡度;当考虑桥墩纵向位移时，坡度限值随着组合系数的增加而降低，当组合系数为1时，其对应的坡度限值最小，分别为16.6‰、14.2‰及11.8‰。
　　(3)当32m简支梁梁缝处设置过渡板时，会大幅度降低梁端转角等对于扣件受力的影响，从而增加坡度的限值。
　　(4)当连续梁梁缝位置处不铺设过渡板时，连续梁桥坡度限值主要是由其临近简支梁上靠近梁缝位置第一组扣件的上拔力确定的，当铺设过渡板时，最不利扣件为连续梁侧过渡板上靠近板端的一组扣件。梁缝位置处是否铺设过渡板，连续梁桥的限值坡度均随着桥墩纵向位移组合系数的增加逐渐降低，随着连续梁桥的温度跨度的增加其对应的坡度限值先降低后有小幅增加。
　　(5)当梁缝位置处铺设过渡板时可以大幅度提高连续梁桥适应的坡度限值，但是增加幅度随着温度跨度的增加而降低。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文研究思路与目的

第2章 无砟轨道桥梁梁端扣件附加力机理分析

2．1 梁端竖向转角引起扣件上拔力的机理分析

2．2 梁端位移引起扣件上拔力的机理分析

第3章 无砟轨道桥梁梁端扣件附加力计算模型

3．1 有限元模型介绍

3．2 有限元模型比较

3．3 小结

第4章 32m简支梁坡度限值研究

4．1 坡度对扣件受力影响

4．1．1 转角

4．1．2 错台

4．2 坡度限值

4．2．1 扣件上拔力计算(无过渡板)

4．2．2 坡度限值确定(无过渡板)

4．2．3 扣件上拔力计算(过渡板)

4．2．4 坡度限值确定(过渡板)

4．3 小结

第5章 连续梁桥坡度限值

5．1 无过渡板

5．2 有过渡板

5．3 小结

第6章 结论和展望

6．1 本文的主要结论

6．2 本文存在的不足和需要进一步研究的问题

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文