千米级铁路悬索桥上无缝线路纵向力分布规律研究

闫 斌，甘 睿，张高祥，曾志平

(1. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075；2. 中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司，重庆 400023)

目前，国内外学者已针对连续梁[1]、连续刚构桥[2]、钢桁拱桥[3]、连续梁系杆拱组合桥[4]、预应力混凝土独塔斜拉桥[5]、钢桁斜拉桥[6]等大跨度铁路桥梁与轨道相互作用问题开展了广泛而深入的研究，涉及梁轨非线性系统加载历史的模拟方法[5,7]、桥梁-轨道系统地震响应[8]、复杂轨道结构损伤[9]等，而针对大跨度悬索桥上无缝线路纵向力分布规律尚不明确。

为研究千米级悬索桥上无缝线路纵向力分布规律，建立了考虑主缆、吊杆、钢桁梁、正交异形板、钢轨，以及相邻桥跨结构的(84+84+1 092+84+84) m大跨度钢桁悬索桥与四线轨道相互作用仿真模型。研究了温度、竖向活载、列车制动作用下铁路悬索桥上无缝线路受力和变形规律。在此基础上，探讨了温度荷载模式等关键设计参数对系统受力的影响。

1 考虑钢轨伸缩调节器的桥上无缝线路仿真模型验证

采用非线性弹簧单元模拟线路纵向阻力，采用竖向刚臂模拟梁高，扣件竖向刚度由线性弹簧模拟[10]，建立的有限元模型，见图1。

图1 梁轨相互作用计算模型

以该模型分析UIC 774-3—2001附录中C.5 连续梁桥算例[11]，计算结果对比见表1。

表1 本文计算结果与UIC算例C.5计算结果对比

各计算结果与UIC算例均极为吻合，最大误差仅为0.77%，证明该模型可正确考虑钢轨伸缩调节器对梁轨相互作用的影响。

2 千米级铁路悬索桥工程概况

某公铁两用(84+84+1 092+84+84)m双塔连续钢桁梁地锚式悬索桥，上层设八车道高速公路，下层铺设双线客运专线和双线城际铁路，线间距为4.6 m。……