重载铁路预应力混凝土T梁斜裂缝成因分析与试验研究
2021-06-17刘永前许宏伟
铁道学报 2021年5期
刘永前,李 勇,杨 明,许宏伟
(1.石家庄铁道大学 大型结构健康诊断与控制研究所,河北 石家庄 050043;2.河北省大型结构健康诊断与控制重点实验室,河北 石家庄 050043;3.石家庄铁源工程检测有限公司,河北 石家庄 050043)
自20世纪80年代起,我国开始研究重载技术并发展重载铁路。根据国际通用的重载铁路标准,要求重载铁路应满足三条标准,即列车载质量不低于8 000 t,货车单轴轴重达到270 kN及以上,及在长度不小于150 km的铁路线上且年货运量不低于4 000万t[1]。与国外的重载铁路相比,我国既有铁路设计轴重普遍偏低,只有新建的瓦日铁路、蒙华铁路设计轴重达到270 kN以上,因此我国重载铁路的发展现阶段主要采取对既有铁路进行扩能改造的模式进行,通用货车的单轴轴重由210、230 kN逐步向250、270 kN乃至300 kN发展,目前我国主要的运煤专线大秦和朔黄铁路开行的重载列车轴重已经达到250 kN,见表1。

表1 既有重载铁路线扩能运输现状
随着扩能运输改造和重载铁路快速发展,列车轴重、运行密度及编组数量均大幅提高。列车轴重的不断提高使得桥梁承受的竖向荷载增大,并且列车对桥梁的横向冲击作用也相应增大,运营密度提高使得列车荷载对桥梁的疲劳作用次数增多,导致部分既有桥梁在强度、刚度和稳定性等方面的安全储备大大降低[2~5]。
预应力混凝土简支T梁是重载铁路桥梁中最为常用的结构形式,总占比达到95%以上,其中32 m标准梁型约占67%。随着列车轴重的提高,一些预应力混凝土T梁梁端普遍出现了斜向开裂的现象[6-7],本文将对T梁斜裂缝的成因及其对重载运营的影响进行详细的分析研究,为我国铁路重载扩能改造提供借鉴。……
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