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原文传递大跨度连续梁桥CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路的力学特性

论文题名：	大跨度连续梁桥CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路的力学特性
关键词：	大跨度连续梁桥;板式无砟轨道;无缝线路;力学特性
摘要：	无砟轨道无缝线路以其稳定性好、使用寿命长及维修工作量低等特点，在国内外高速铁路上得到了广泛的应用。近年来，跨越高速公路、大江大河的大跨度连续梁铁路桥的修建也逐渐增多，无砟轨道无缝线路在大跨度连续梁桥上的应用受到行业关注。本文从静力学和动力学两个角度，以CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路为研究对象，研究大跨度连续梁桥CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路的力学特性。并基于钢轨强度，研究大跨度连续梁桥CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路可适应的温度跨长。本文的主要工作如下: 　　首先，从传统轨道力学理论出发，对比分析三种无砟轨道结构静力分析模型，基于无缝线路、无砟轨道和大跨度连续梁桥之间相互作用机理，以梁一体有限元理论为基础，建立大跨度连续梁桥CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路静力分析模型，研究温度变化、桥梁结构参数变化、轨道板和底座板刚度折减、墩台基础不均匀沉降等因素对桥上无砟轨道无缝线路静力特性的影响规律。结果表明，在对大跨度连续梁桥CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路进行设计时，需要考虑不同地区的实际温度范围，并可以通过合理的支座布置方式和支座数目改善其受力条件，增加高速铁路的安全性和耐久性。此外，应严格控制桥上无砟轨道结构的开裂以及墩台基础的不均匀沉降，以增加结构使用寿命，保证列车安全舒适行驶。　　其次，对比分析三种桥上无砟轨道无缝线路动力分析模型，基于列车、无缝线路、无砟轨道和大跨度连续梁桥之间相互作用机理，以列车—无砟轨道结构—桥梁动力分析模型为基础，将列车作为多刚体系统，考虑轮轨相互作用关系，建立大跨度连续梁桥CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路动力分析模型。对结构进行模态分析，并确定大跨度连续梁桥CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路动力响应指标，研究不同列车速度以及列车对向行驶对桥上无砟轨道无缝线路动力特性的影响规律。结果表明，在对大跨度连续梁桥CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路进行设计时，应注意其沿桥梁纵向的稳定性，并加强对连续梁桥中跨跨中处各构件力学指标的计算和监控。此外，随着列车速度的增大，桥上无砟轨道无缝线路的动力响应计算结果增大。当高速列车在连续梁桥上对向行驶时，桥上无砟轨道无缝线路的动力响应计算结果明显大于高速列车在连续梁桥上单线行驶。　　最后，通过建立大跨度连续梁桥CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路温度跨长有限元模型，研究温度跨长对钢轨牵引（制动）附加应力和钢轨伸缩附加应力的影响。通过对结果进行处理与拟合，得到温度跨长与钢轨应力的关系。在此基础上，基于钢轨强度研究大跨度连续梁桥CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路可适应的温度跨长。结果表明，当桥梁温差为20℃时，最大温度跨长不宜大于404m;当桥梁温差为25℃时，最大温度跨长不宜大于272m;当桥梁温差为30℃时，最大温度跨长不宜大于179m。　　本文研究可为大跨度连续梁桥CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路的设计提供参考依据。
作者：	孟凡奇
专业：	道路与铁道工程
导师：	钱振东
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文