桥梁收缩徐变诱发高速列车-CRTS Ⅱ型板式轨道-桥梁系统非线性动力相互作用研究
2021-06-30陈兆玮
振动与冲击 2021年12期
陈兆玮
(重庆交通大学 机电与车辆工程学院,重庆 400074)
混凝土桥梁的收缩徐变效应在高速铁路桥梁工程中不可避免,其会引起桥梁的竖向变形,并进一步引起铺设在桥面上的轨道结构发生变形[1]。这种桥梁变形对普通轨道结构的影响较小。但是对于纵连板式无砟轨道(我国常用的为CRTS II型纵连板式轨道)来说,由于纵向连接特性,其对基础变形的抵抗能力及适应能力较差。一旦桥梁发生竖向变形,梁端会产生折角等不连续变形,进而必然导致连续的纵连板式轨道变形及不连续的桥梁变形之间出现局部脱空现象[2]。这些局部脱空会改变轨道结构刚度、增大轨道结构附加应力,对轨道的稳定性产生恶劣影响。当高速列车通过时,这些脱空区域处底座和桥面会出现非线性动态接触行为,影响轨道结构的力学性能及轮轨非线性接触特性,严重时还可能导致轨道混凝土结构被拉裂、严重威胁高速列车的运行安全。
目前国内外已有一些学者开展了收缩徐变对车轨桥系统影响的研究,其研究方法多为建立车轨桥系统的有限元模型或推导系统振动方程并进行数值求解。徐庆元等[3]基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了列车-CRTS Ⅱ型板式轨道-轨桥系统的有限元模型,研究了徐变对系统内各部件振动特性的影响规律。为了研究徐变上拱对于轨道-桥梁系统相互作用的影响,颜轶航等[4]建立了三跨连续梁桥及简支梁桥的轨道-桥梁系统有限元模型,分析了徐变对桥上轨道钢轨附加应力、扣件力以及列车走行性的影响。……
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