郑徐钢轨伸缩调节器有关材料精选.doc

郑徐客运专线开兰特大桥（76+160+76）连续梁 关于设置钢轨伸缩调节器有关材料 一、 （76+160+76）连续梁桥概况 （76+160+76）连续梁桥位于郑徐客专开兰特大桥DK80+940，跨越国道220，处于直线地段，纵断面坡度为5.0‰，温度跨度为236m，最高轨温61.5℃，最低轨温-17.9℃。2012年4月上报的修改初步设计采用设置钢轨伸缩调节器方案。 二 、国内部分长大混凝土桥上无缝线路设计运营情况 项目 轨道型式 桥名 桥跨布置 温度跨度 是否设置钢轨伸缩调节器 备注 温福铁路 有砟 白马河特大桥 (80+3×145+80) 297.5 否 　 广珠城际 CRTSI型板 容桂水道桥 （108+2×185+115） 332 否 上、下行大跨度连续刚构桥两端出现了半圆形凸台与底座连接处拉裂；梁端小阻力扣件复合垫板均有不同程度的在铁垫板上窜出现象；半圆形凸台与轨道板产生离缝，最大离缝宽度约为12mm 武广客运专线 CRTSI型双块 株洲西湘江特大桥 (60+5×100+60)m 292 是 　 武广客运专线 CRTSI型双块 衡阳湘江特大桥 (64+4×116+64) 296 是 　 广深港客运专线 CRTSI型板 沙湾水道特大桥 (75+2×135+75)m 242 否 凸台与底座连接处拉裂 广深港客运专线 CRTSI型板 沙湾水道特大桥 （112+2×168+ 104） 280 否 凸台与底座连接处拉裂 三、（76+160+76）连续梁无缝线路计算 以下根据“铁路无缝线路设计规范”（报批稿）进行桥上无缝线路设计计算。 1、计算模型 桥上无缝线路纵向附加力计算采用梁轨相互作用的有限元分析模型，如图1所示。 图1 计算模型 该模型包括了钢轨单元、扣件单元、桥梁单元以及墩台基础单元，考虑了桥梁的温度作用，以及垂直荷载与纵向制动力、加速度力等作用。由于扣件阻力为非线性，计算轨道应力需要进行一系列的非线性分析，采用ANSYS通用软件进行梁轨相互作用分析。 2、 计算参数 （1）梁温差 伸缩力计算时，无砟轨道梁日温差取15℃。 （2）钢轨温度 最高轨温、最低轨温，以及初步确定的锁定轨温见下表。 表1 钢轨温度 城市 最高轨温 最低轨温 中间轨温 设计锁定轨温 最大温升 最大温降 郑州 61.5 -17.9 21.8 25 41.5 47.9 （3）线路纵向阻力 郑徐客运专线无砟轨道采用WJ-8B扣件。 无砟轨道采用WJ-8型扣件、扣件节点间距为650mm时，扣件单位长度纵向阻力可按表2取值。 表2 WJ-8型扣件纵向阻力（kN/m/轨） 扣件类型 有载 无载 图示 机车下 车辆下 WJ-7型、WJ-8型扣件 =17.9 ≤2.0mm =35.8 ＞2.0mm =11.5 ≤2.0mm =23.0 ＞2.0mm =11.5 ≤2.0mm =23.0 ＞2.0mm 图3.2.3-3 图2 WJ-7型、WJ-8型扣件纵向阻力 无砟轨道采用WJ-8型小阻力扣件、扣件节点间距为650mm时，扣件单位长度纵向阻力可按表1-3取值。 表3 WJ-8型小阻力扣件纵向阻力（kN/m/轨） 扣件类型 有载 无载 图示 机车下 车辆下 WJ-7型、WJ-8型小阻力扣件 =19.4 ≤0.5mm =9.7 ＞0.5mm =12.5 ≤0.5mm =6.2 ＞0.5mm =12.5 ≤0.5mm =6.2 ＞0.5mm 图2、图3 图3 WJ-8型小阻力扣件纵向阻力 （4）设计荷载 挠曲力计算时，采用ZK标准活载，活载图式见图4。 图4 ZK标准活载图式 （5）钢轨截面特性 60kg/m钢轨的截面特性质如下：面积A=77.45 cm2；转动惯量I =3217 cm4；弹性模量E=210000 MN/m2 （6）钢轨允许附加应力 表4 我国主要钢种钢轨钢屈服强度（Mpa） 钢 种 U71Mn、U71MnG 457 郑徐客运专线采用的钢轨为U71MnG,钢轨屈服强度457MPa，钢轨容许应力＝457/1.3＝351.3 MPa 3、钢轨动弯应力计算 钢轨动弯应力是钢轨在准静态列车荷载作用下挠曲变形而产生的弯曲应力，是无缝线路钢轨应力的重要组成部分。钢轨动弯应力大小与列车轴重、轴距、速度系数、偏载系数、钢轨支点刚度、支点间距有关。钢轨动弯应力计算根据《铁路轨道强度检算方法》(TB2034-88)，采用连续弹性基础梁理论，将钢轨视为连续弹性基础上的等截面无限长梁，在静轮载的作用下，钢轨截面的静弯矩Mj由下式求得： 式中，k——刚比系数，（1/cm） u——钢轨基础弹性模量，u＝D/a（N/cm2） a——轨枕间距（