斜拉桥无缝线路

关于桥上无缝线路纵向力的分布规律，国内外学者做了较为广泛的研究，斜拉桥本身具有竖向刚度较小，纵向约束较少的特点，加之斜拉桥结构形式复杂，构件繁多，既有研究较少。

本课题在既有研究成果的基础上，假设轨道横向和竖向与桥梁不发生相对位移，采用大型通用有限元软件Ansys将桥梁简化为梁单元，用竖向刚臂模拟梁高，用非线性弹簧模拟梁轨之间纵向连接刚度。

建立塔-索-轨-梁-墩-桩的斜拉桥整体空间有限元模型，对斜拉桥上无缝线路纵向力传递规律进行分析，计算纵向力对斜拉索和塔墩影响，探讨桥梁截面形式、线路纵向阻力模型、斜拉桥约束方式、主梁和拉索温度变化、风压以及钢轨伸缩调节器设置位置等设计参数对纵向力和墩顶水平力影响 。

考虑在斜拉桥两侧建立1～10跨简支梁，分析相邻桥梁跨数、支座布置形式对斜拉桥上无缝线路的影响 。2100433B

无缝线路（continuous welded rail）是把标准长度的钢轨焊连而成的长钢轨线路，又称焊接长钢轨线路。因为长轨条没有轨缝而得名。

无缝线路类型 无缝线路分温度应力式及放散温度应力式两种。目前世界各国绝大多数均采用温度应力式无缝线路。

斜拉桥结构在力学上属高次超静定结构，是所有桥型中受力最为复杂的一种结构。由于斜拉索索力的不同和施工方法的不同，其最终的成桥受力状态会出现明显不同。因此，在斜拉桥结构的受力分析中，首要任务即是确定合理的成桥状态合理，以使得成桥结构受力均匀，进而确定合理的施工状态。

1、整体建模

从图可以看出，斜拉桥竖曲线对主梁的受力影响很大，因此，在斜拉桥的建模中必须根据竖曲线来建立主梁的计算轴线。

2、结构体系

根据塔、梁、墩三者之间的关系，斜拉桥主要分为固结体系（塔梁墩三者完全固结）、半漂浮体系（主梁支承于墩顶横梁上的支座、塔墩固结）、漂浮体系（塔墩固结、主梁与塔墩在相接处没有任何联系）。显然，对于这三者不同体系，塔、梁、墩之间的连接关系须采用不同的方法来模拟。

3、辅助墩

斜拉桥一般以双塔三跨、单塔双跨的结构布置为主，为了提高主跨的刚度、减小活载作用的变形，边跨内可布置一个或多个辅助墩。但从受力上来说，辅助墩受力较为复杂，特别是在活载作用下，辅助墩可能会承受较大的竖向上拔力（设计中可通过压重的方式尽可能避免），但不能承担水平力，这样在结构设置上需要设置拉力支座。模拟时必须将辅助墩支座按照单向受压、或者单向受拉、或者有一个较小的受拉一间隙的支座来模拟。

4、主梁

斜拉桥的主梁结构主要是采用混凝土结构、钢结构或者钢混组合结构，在截面形式上又可分为闭口截面和开口截面。

在进行静力计算时，混凝土截面均可采用普通梁单元来进行模拟，结果足够精确；对于钢箱梁截面的空间效应，最好是采用带第7个畸变自由度的空间梁单元来进行分析。

在进行动力分析（抗风、抗震）时，主梁的模拟方法对结构动力特性的影响非常大。

主梁单元和节点的划分方式主要跟主梁的施工方法有关，在横梁相接处、典型截面位置、拉索锚固点、不同材料相接处、施工缝等这些位置都需要划分节点。

5、索塔

桥塔可采用混凝土结构、钢一混凝土组合结构或钢结构。对于混凝土索塔或者钢塔，在整体计算时可采用梁单元进行模拟，对于钢一混组合索塔，若在两个结点之间同时有两种材料，则可通过同时建立钢单元和混凝土单元来模拟。在索塔锚固区，单元长度拉索间距的1～3倍控制。

6、拉索

拉索的模拟分为两类：对于近千米或者超千米的斜拉桥，长拉索具有明显的非线性效应，可采用计人大变形的索单元或者悬链线单元来模拟；对于中小跨径斜拉桥结构，其斜拉索的模拟可采用Ernst公式修正的等效桁架单元）只受拉），结果足够准确。

7、索梁锚固、索塔锚固

拉索在梁和塔上的锚固点一般不与主梁、索塔截面的中性轴位置相重合，之间都会有一段距离，此时需在拉索锚固点和主梁、索塔节点之间设置刚臂相连，以保证内力的传递符号真实状况。

但并不是所有的拉索锚固都需要设置刚臂，如长沙市的洪山桥属于无背索斜塔斜拉桥，它的拉索锚固在塔的中和轴上。

8、复杂受力区域

除了整体受力之外，在一些特殊区域，如索塔锚固区、索梁锚固区、主梁0号块、承台等受力集中的局部区域，需要采用实体单元模拟，以掌握复杂受力体内部的各种局部内力状况。

9、施工模拟

斜拉桥施工阶段分析的类型主要有两类。一是考虑时间依存性的累加模型，这属于小变形分析，适用于大部分中小跨径的斜拉桥。在施工阶段，拉索的应力水平较低，此时拉索弹性模量必须考虑它的垂度效应；当结构处在成桥状态时，斜拉索的应力水平较高，此时拉索弹性模量折减将很小。二是考虑非线性的累加模型，对于索单元按悬索单元进行大变形分析，适用于千米级的斜拉桥。

斜拉桥一般采用悬臂施工，包括悬臂拼装和悬臂浇筑法。挂篮与混凝土湿重作为施工荷载加在节点上，通过荷载的激活与钝化来模拟挂篮的前进。对于塔梁非固结的结构体系通过修改不同阶段的边界条件来模拟结构体系转换。

无缝线路是把钢轨焊接起来的线路。国外对这类线路的命名不尽相同，一般有以下几种叫法：无接缝线路、长钢轨线路、连续焊接长钢轨线路等。我国铁路铺设初期叫无接缝线路，以后略去“接”字，称无缝线路至今。

作为一种新型轨道结构，无缝线路以其高速行车、运行平稳和便于养护维修的显著优越性，正日益取代普通线路。越来越多的工区，也正在或即将面临怎样养护维修好无缝线路的新课题。而要让无缝线路的养护维修达到《铁路线路维修规则》的标准要求，保证行车安全，就必须了解无缝线路的基本原理，以将按章程操作化为自觉的行动，同时有意识地把普通线路和无缝线路的养护维修方法区别开来 。