高铁连续梁桥横向变形与轨面几何形态变化的映射关系研究

作者：蒋丽忠; 冯玉林; 周旺保^*; 聂磊鑫; 向平; 周文

来源：建筑结构学报, 2021, 42(04): 215-222.

DOI：10.14006/j.jzjgxb.2019.0003

• 高速铁路连续梁桥
• 钢轨变形
• 解析模型
• 势能驻值原理
• 映射关系

为研究高速铁路桥梁结构横向变形与轨面变形间的映射关系,在考虑高速铁路桥梁-路基-无砟轨道系统层间相互作用的基础上,基于势能驻值原理,推导出连续梁桥横向变形与轨面变形的微分方程及边界条件,提出连续梁桥横向变形与轨面变形的映射解析模型。利用所提的解析方法及有限元方法分别求解连续梁桥横向变形下的钢轨变形,并研究横向变形幅值不确定性对轨面变形的影响。结果表明:两种方法求解结果吻合良好,验证了所提的解析模型的正确性;桥梁结构变形与轨面变形的映射系数随桥梁结构变形幅值的增加而非线性增大;钢轨变形具有明显的"跟随性";钢轨变形及层间扣件内力随连续梁桥变形幅值的增大而增大;列车运行速度越快,钢轨变形引起的激励频率越大。

• 单位
  高速铁路建造技术国家工程实验室; 中南大学; 土木工程学院