重力式桥墩混凝土简支梁桥制动力冲击系数研究

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1、第5卷第2期北方交通大学学报文章编号：{000t586【20t'}ll¨1-f}O811)4重力式桥墩混凝土简支梁桥制动力冲击系数研究李宏年，宋帚振J七方交通大学1-术建筑厂学院一￡京101~-44摘要：对不同跨数的跨度为32m的重力式桥墩铁路PC简支粱桥：剁进行了承受列车制动力的动力和静力分析结果表明：虽然剌动力具有动力荷栽特性，但就桥梁下部结构承受的最大制动力而言．两种计算结果相差甚擞．冲击系数在0．98～102之问．为采用简单的静力方法计算该桥式的墩台最大制动力提供了依据关键词：铁路桥粱；重力式桥墩；制动力；制动力：中击系数中图分

2、类号：U44I3文献标识码：AStudyonImpactCoefficientofBrakingForceforGravityPiersofRailwayBridgeswithSimpleSupportedConcreteBeamsffHong-t~iatt．SONGJing-zhen(Collegellf州l'-ii~[nevrillgand．：krrhit~[tire，r，r『-1Irl】Jiaoton~L川、er~ily．{】】ll幢]0[1li．14．L’hm÷Abstract：Inamicandsta(icanalysisha

3、veheenproceededrgravilylJ]。rofrailwaybridge~wiihdiffe,-,enlspans()fnietersimple,~upporiedeorlcreIebeamsunder'lhebra~ingforcc_ranalysisshowsthalthoughbrakiqgfurccpreK~stheuharacterof81Ximpulsiveloading．1hen-taximumGrt~+sdistributedtmpier：',andabutment．givenby1wodifferenta

4、nalysis．arainlos!{hesameThiprovidesthebasisf(]calculatethebraking

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6、动过程中不断增大、在制动停车前的瞬间选到峰值．困而具有冲击茼载特性另一疗面，由于钢轨的连续性．作用于轨面自皇列车制动力出桥梁和线路结构共同承爱．府将线一桥结构作为一个统一体系．图1是制动力作用下的线一桥结构力#摸氇l左边桥台为0号台．其它墩台号顺延；每孔梁均为左端设活动支座，右端设固定支座；带廿动列车由0导台进^桥梁．采用6qk焊接连续钢轨．道床的悖力作用用离散埂置的剪力杆摸拟，参考国内外资料·．遭床纵商阻力蓑数取为15MN／rn-m1：梁部单元长度按4m一段划分，粱部刚臂为反映梁的弯曲效应而设置．遮是将来计算列车挠曲力时所必需的．模型

7、巾考虑了各个梁单元韵质量，同时按(105的结掏阻尼比确定r结构的显式阻尼矩阵圜此．该模型可同时用于静力和动力分析．收荣日期：：O．fI-30作者简介：卞密年cI956--J．坶．J】_济l白凡．刮教授朗il．bIxt~．a(t．1『，。u北方交通大学学报第25卷图l线柿结构力学模型2动力和静力分析方法2．1动力分析方法文献[4]提出了铁路线一桥承受列车制动力的二次离散动力分析方法其核心是：根据对制动列车的动态仿真，确定任意时刻每个制动轮轴的制动力时程和位移时程，再通过空间离散将轮轴制动力时程转换为线一桥结构模型中钢轨节点的节点荷载时程(

8、t)，以上工作由列车制动仿真程序ZDLI完成；根据ZI)L1提供的节点荷载时程块H．DAT，用SAP程序对图1中模型进行时域内的动力计算，得到节点位移和单元内力的动力响应分析值动力分析给出的是结构响应的全过程，与列车制动工况(为获得最大制动力荷载，一般取紧急制动工况)和列车制动停车位置有关．图2、图3分别给出了一座4孔每孔梁长(后面的每孔粱长相同)32m简支梁桥墩台顶部(支承垫石处)的位移时程和墩台剪力时程，曲线上所注数字为墩台号．计算中采用60kg／m焊接无缝钢轨；根据文献5]，道床阻力系数的变化及桥台刚度变化对制动力在线桥结构中的分

9、布影响甚微，本文中取每延米道床阻力系数为15MN／m·m一；墩身刚度取131MN／m，相当于每延米刚度4M)q／m。m；采用T形桥台，桥台刚度(台长8m)取5000／In；制动列车均由2台Dn货运内燃机牵引