【摘 要】
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简支钢桁梁桥因其受力明确、结构高度低、自重轻以及施工周期短等优点,在铁路桥梁中得到了越来越广泛的采用。梁轨相互作用问题随着无缝线路在铁路桥梁上的大量使用而出现。
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简支钢桁梁桥因其受力明确、结构高度低、自重轻以及施工周期短等优点,在铁路桥梁中得到了越来越广泛的采用。梁轨相互作用问题随着无缝线路在铁路桥梁上的大量使用而出现。现有的梁轨相互作用研究大多是针对混凝土简支梁桥、连续梁桥和斜拉桥进行的,对钢桁梁桥的研究相对较少。本文以黄(陵)韩(城)侯(马)铁路156m简支钢桁梁为工程背景,对简支钢桁梁桥的受力及梁轨相互作用进行了研究。主要完成了以下工作:1、根据设计资料建立了平面模型、明桥面空间模型和RPC桥面空间模型,对三种模型的主桁和联结系的空间受力进行了分析比较,并分析了纵梁设置两处断开对纵横梁的受力影响。2、采用理想弹塑性道床阻力模型,在明桥面空间模型的基础上建立了墩—梁—轨一体化空间有限元模型。对本文钢桁梁桥上钢轨伸缩附加力、挠曲附加力、制动附加力的分布规律进行分析,并将各种纵向附加力进行组合,对钢轨的强度进行检算;分析了钢桁梁桥在断轨荷载工况下,钢轨的应力、位移分布以及钢轨断缝值的大小;分析了不同的制动墩刚度对伸缩附加力、挠曲附加力、制动附加力和断轨力的影响。3、对比分析了小阻力扣件的使用对梁轨相互作用引起的各种纵向附加力的影响。计算结果表明:采用小阻力扣件可以大幅减小钢轨的伸缩附加压应力和组合附加应力,对钢轨的强度有利。针对本文的简支钢桁梁桥上的无缝线路进行研究之后发现采用小阻力扣件仍然不能使活动支座端的钢轨压应力满足强度要求,故在铺设无缝线路时,应在钢桁梁桥的活动端设置钢轨伸缩调节器。
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