无碴轨道对桥梁的要求教学幻灯片.ppt

5.1 长枕埋入式无碴轨道（沙河） 混凝土底座 道床板（现浇） 穿孔轨枕 扣件系统 （1）混凝土底座 底座与梁体预埋钢筋连接成整体 ； 在底座两端的中部设置了限位凹槽； 底座与上部道床板之间设隔离层或弹性垫层； C40级混凝土。 （2）混凝土道床板 道床板由横向穿孔轨枕与C40 填充混凝土组成； 24m梁跨内每线设置6块道床板； 道床板顶面设2％的人字坡。 （3）横向穿孔轨枕 与道床板成为整体，共同承载； 穿孔轨枕的设计必须满足道床板的横向上侧设计弯矩的要求； 长度2.5m； 5.2 板式轨道（狗河、双何） 混凝土底座及凸形挡台 预制轨道板 CA砂浆调整层 扣件系统 （1）混凝土底座及凸形挡台 底座结构按梁体产生此挠度换算得出的弯曲力矩设计； 底座与凸形挡台均通过预埋钢筋与梁体相连； 曲线超高在底座上设置； 沿线路方向每隔5m设一横向伸缩缝 。 凸形挡台的功能 凸形挡台作为板式轨道结构中的重要组成部分，设置于混凝土底座两端的中部，用以限制轨道板的纵、横向移动 ； 其直接承受由钢轨传递到轨下基础的纵向力和横向力，包括：梁轨间相互作用产生的纵向力、温度变化引起的轨道板伸缩力、轨道的横向抗力、起动与制动力、轮轨间的横向作用力等； 凸形挡台外形在梁跨的端部为半圆形，在梁跨中部均为圆形，其半径为250mm，高度为250mm。 凸形挡台的受力图式 （2）双向预应力混凝土轨道板 采用部分预应力混凝土结构； 配筋对称于截面中心； C60级混凝土； 标准板尺寸： 4.93×2.4×0.19m 端部缺口半径300mm （3）CA砂浆调整层 CA砂浆由水泥、乳化沥青、细骨料（砂）、混合料、水、铝粉、各种外加剂等多种原材料组成，其作为板式轨道混凝土底座与轨道板间的弹性调整层，是一种具有混凝土的刚性和沥青的弹性的半刚性体。 我国对板式轨道CA砂浆开展了为期3年的科研攻关工作，针对性地提出了CA砂浆的性能指标及试验方法，研制出的CA砂浆各项性能指标均达到或接近国外同类产品的质量水平。 无碴轨道对桥梁技术要求 王平 1 三种无碴轨道的 结构组成与设计特点 一、已有研究成果 （1）板式轨道 结构组成 轨道板(PRC或RC） CA砂浆弹性调整层 凸形挡台 混凝土底座 结构设计特点 结构高度低、自重轻； 轨道板预制，现场工作量少； 可修复性强； 初期投资大。 结构组成 结构组成 结构组成（圆形凸形挡台） 结构组成（半圆形凸形挡台） （2）长枕埋入式 结构设计特点 结构耐久、可靠； 制造、施工简单； 初期投资相对小； 特殊条件下可修复。 结构组成 穿孔轨枕 混凝土道床板 隔离层(或弹性垫层) 混凝土底座 （3）弹性支承块式 结构组成 弹性支承块 (支承块、橡胶套靴、大橡胶垫板） 混凝土道床板 隔离层 混凝土底座 结构设计特点 结构减振性能好； 制造、施工简单； 初期投资相对较大； 特殊条件下可修复。 2 高速铁路无碴轨道设计荷载 列车运行速度与轴重直接影响设计荷载的取值，考虑我国高速列车与中速列车共线运行的运输组织模式，在动力仿真计算分析中，高速列车采用德国ICE－2机车（最高速度300km/h、轴重195kN），中速列车采用SS8电力机车和DF11内燃机车（最高速度160km/h、轴重230kN）； 根据动力仿真计算结果，采用了动轮载计算值较大的德国ICE－2型作为确定其设计荷载的机车类型。 设计静轮重：P0＝195/2=97.5kN 设计动轮载：Pd＝αP0 (α为动载系数，取3.0) ≈300kN 2.1动力学计算模型 2.2 静力计算(三层叠合梁模型） （1）长枕埋入式与弹性支承块式 沿钢轨纵向，采用将钢轨和道床板作为双重弹性基础叠合梁的简化力学模式进行结构内力计算； 沿垂直钢轨方向，采用弹性基础上有限长梁的简化力学模式进行结构内力计算。 静力计算模型 （2）板式轨道 板式轨道静力计算采用有限元分析模型。因钢轨为细长构件，可视为梁看待，其支承弹性由扣件的轨下胶垫提供，并假定每一钢轨联结扣件处为一线性弹簧支承。轨道板作为板单元，板下的CA砂浆层作为线性弹簧支承体。 板式轨道结构应力计算模型 3、高速铁路高架桥上无碴轨道关键技术的试验研究 对上述三种结构型式的无碴轨道进行了结构细部设计与部件试制，并在实验室内按设计要求分别铺设了10m长的实尺轨道模型； 通过对实尺轨道进行振动加载、疲劳与落轴试验，考察轨道的结构强度与动力性能； 初步提出高架桥上无碴轨道的施工方案； 提出了高速铁路无碴轨道桥梁徐变上拱的限值与控制措施； 初步分析了高速铁路高架桥上无碴轨道的动力特性与车辆走行性能； 室内无碴轨道实尺