高速鐵路橋上無縫線路技術(shù)

王平，教授，博士生導(dǎo)師，西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院道路及鐵道工程系系主任，高速鐵路線路工程教育部重點實驗室主任。享受國務(wù)院政府特殊津貼專家；陳嶸，西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院道路及鐵道工程系副教授，碩士生導(dǎo)師；肖杰靈，西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院道路及鐵道工程系講師；田春香，西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院道路及鐵道工程系副教授。作者團隊成員均具有較高的理論水平，且有編寫圖書的豐富經(jīng)驗。

本書針對中國高速鐵路線/橋結(jié)構(gòu)工程特點，系統(tǒng)闡述了作者十余年來在橋上無縫線路技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新研究成果及應(yīng)用實踐。全書共五章，內(nèi)容涵蓋了國內(nèi)外橋上無縫線路技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及設(shè)計方法對比、各種類型軌道和橋梁結(jié)構(gòu)間縱各相互作用規(guī)律、高速鐵路線/橋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法、狀態(tài)檢測與監(jiān)測技術(shù)及下一步研究工作方向等。

按照跨度不同分為中小跨度橋上無縫線路和大跨度橋上無縫線路。

中小跨度橋上無縫線路，指橋梁在60m以下的橋梁

大跨度橋上無縫線路，指橋梁在60m及以上的橋梁

區(qū)別于路基上的無縫線路。中國從1963年開始，先后在一些中小跨度的多種類型橋梁（簡支梁、連續(xù)梁、桁梁、有碴無碴橋）上鋪設(shè)無縫線路，并對橋上無縫線路梁軌相互作用的原理進行大量的試驗研究，涉及了多種類型橋梁上無縫線路縱向力作用規(guī)律，以及橋梁墩頂位移（高墩）等多種因素的影響，并建立了橋上無縫線路伸縮附加力、撓曲附加力的計算原理和計算方法，為中國在橋上鋪設(shè)無縫線路奠定了基礎(chǔ)，已成功地在橋梁上鋪設(shè)了無縫線路。除一般中小橋外，同時在一些特大橋上鋪設(shè)了無縫線路，如南京長江大橋、武漢長江大橋、九江長江大橋等。

橋上無縫線路(CWR track on bridge) 鋪設(shè)在橋梁上的無縫線路。中國從1963年開始，先后在一些中小跨度的多種類型橋梁（簡支梁、連續(xù)梁、桁梁、有碴無碴橋）上鋪設(shè)無縫線路，并對橋上無縫線路梁軌相互作用的原理進行大量的試驗研究，涉及了多種類型橋梁上無縫線路縱向力作用規(guī)律，以及橋梁墩頂位移（高墩）等多種因素的影響，并建立了橋上無縫線路伸縮附加力、撓曲附加力的計算原理和計算方法，為中國在橋上鋪設(shè)無縫線路奠定了基礎(chǔ)。

橋上無縫線路除受到列車動載、溫度力、制動力等的,用外，還受到由于橋梁的伸縮或撓曲變形產(chǎn)生的梁軌相互作用力——縱向附加力。附加縱向力增加了鋼軌應(yīng)力，并反作用于橋梁，并通過橋梁作用于墩臺。此外，橋上無縫線路鋼軌一旦斷裂，不僅危及行車安全，還將產(chǎn)生斷軌附加力，并通過橋跨結(jié)構(gòu)而作用于墩臺上。因此，設(shè)計橋上無縫線路時，為保證安全，必須考慮在上述各種力的聯(lián)合作用下，保證鋼軌、橋跨結(jié)構(gòu)及墩臺滿足各自的強度條件、穩(wěn)定條件以及鋼軌段縫條件。

在計算模型上，通常采用帶剛臂的梁單元模擬橋梁，用非線性彈簧模擬線路縱向阻力，該模型已通過試驗驗證 。以該模型為基礎(chǔ)，我國學(xué)者對高速鐵路簡支梁、連續(xù)梁、剛構(gòu)橋、拱橋、斜拉橋等橋梁上的無縫線路進行了計算和分析。