高速列车气动力作用下跨线铁路斜拉桥及桥上轨道结构的动力响应

发布时间：2018-03-23 19:36

  本文选题：跨线斜拉桥　切入点：预应力混凝土桥　出处：《中国铁道科学》2014年05期

【摘要】：将列车高速运行产生的空间流场视为黏性、可压缩的非定常流,采用滑移网格法建立高速列车和跨线预应力混凝土斜拉桥流场模型,分析列车分别以350和500km·h-1速度从距离轨面高7.25m的预应力混凝土斜拉桥下穿过时该跨线桥受到的气动力影响。基于建立的合拢阶段斜拉桥、运营阶段斜拉桥—轨道系统的空间分析模型,分析高速列车气动力引起的跨线斜拉桥及桥上无缝线路的动力响应。研究表明,高速列车尾流对斜拉桥的气动力作用大于列车头,列车正上方梁体所受气动力最大;列车气动效应对合拢阶段斜拉桥位移影响极小;考虑轨道结构后,斜拉桥横向位移和扭转略有增大,列车气动力引起的跨线斜拉桥上钢轨应力和横向变形最大值分别为0.18MPa和0.28mm,剪力卡榫及桥塔所受横向力最大值为158kN。
[Abstract]:The space flow field generated by high-speed train operation is regarded as viscous and compressible unsteady flow, and the flow field model of high-speed train and cross-line prestressed concrete cable-stayed bridge is established by slip grid method. This paper analyzes the aerodynamic influence of the bridge when the train passes through the prestressed concrete cable-stayed bridge 7.25m from the rail surface at the speeds of 350m and 500km h-1, respectively. Based on the established cable-stayed bridge in closing stage, The spatial analysis model of cable-stayed bridge and track system in operation stage is used to analyze the dynamic response of cross-line cable-stayed bridge and its jointless track caused by aerodynamic force of high-speed train. The results show that the aerodynamic effect of high-speed train wake on cable-stayed bridge is greater than that of train head. The aerodynamic force of the upper girder is the largest, the aerodynamic effect of train has minimal effect on the displacement of cable-stayed bridge in closing stage, and the lateral displacement and torsion of cable-stayed bridge increase slightly after considering the track structure. The maximum values of rail stress and transverse deformation on cross-line cable-stayed bridge caused by train aerodynamic force are 0.18MPa and 0.28mm, respectively, and the maximum value of transverse force of shear tenon and bridge tower is 158kN.
【作者单位】： 中南大学土木工程学院;湖北省交通规划设计院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51378503) 中国博士后科学基金资助项目(2014M552158)
【分类号】：U448.27;U443.312

【参考文献】

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6 戴公连;闫斌;;Longitudinal forces of continuously welded track on high-speed railway cable-stayed bridge considering impact of adjacent bridges[J];Journal of Central South University;2012年08期

【共引文献】

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