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公轨两用钢桁斜拉桥梁—轨纵向相互作用研究
| 论文题名： | 公轨两用钢桁斜拉桥梁—轨纵向相互作用研究 |
| 关键词： | 轨道交通;钢桁斜拉桥;桥梁荷载;应力分析 |
| 摘要： | 随着我国城市轨道交通事业的发展，在跨越大江、大河时，由于其景观及桥梁实用性的要求越来越高，一般都会采用大跨度的公-轨两用钢桁斜拉桥。目前，在公路城轨两用大跨度斜拉桥钢桁架正交异性板上铺设无砟轨道缺少相关规范及工程实例，理论储备和应用经验也不足。本文通过分析公轨两用钢桁斜拉桥的结构特点，结合重庆轨道交通5号线上的红岩村嘉陵江大桥无砟轨道的设计情况，分析了无缝线路桥上梁-轨纵向相互作用的具体情况。 本研究采用国际通用有限元ANSYS软件，建立了重庆红岩村嘉陵江大桥梁-轨相互作用空间一体化有限元力学模型，采用非线性弹簧模拟线路纵向阻力，针对在伸缩力、制动力、挠曲力等几种工况下做了详细的受力分析，比较了对这种桥梁在不同边界条件及不同线路纵向阻力的情况下，钢轨纵向附加应力及梁-轨相对位移的变化规律。通过对比分析发现：⑴伸缩调节器的作用只对温度力作用下的钢轨纵向附加应力产生较大的影响，而对挠曲力、制动力、公路移动荷载下的钢轨附加应力的影响却很小；⑵由于挠曲制动荷载作用下的钢轨纵向附加应力相比温度荷载、公路移动荷载作用下的钢轨纵向附加应力的较小，当采用不同的线路纵向阻力时，两者的区别并不明显；⑶当桥梁两端支座处约束其顺桥向自由度后，不管是在哪种荷载作用下，对桥梁左端的钢轨纵向附加应力影响都比较小，而对桥梁右端的钢轨纵向附加应力的影响比较显著，这主要是由于桥梁两端不同的边界条件决定的；⑷红岩村嘉陵江大桥采用钢桁梁因跨度大，受温度变化及公路移动荷载的影响较大，桥上若不设置钢轨温度伸缩调节器会导致梁-轨间相互作用力太大，超出钢轨允许的附加应力限值。而通过采用小阻力扣件，并在桥梁两端向内侧25m处设置钢轨温度伸缩调节器可较好地解决这个问题。 |
| 作者： | 侍永生 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 郭向荣;刘琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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