小結重物運輸對鐵路的影響論文

一、重載運輸對鐵路橋涵的影響

小結重物運輸對鐵路的影響論文

以簡支樑爲例,結合理論分析和有限元仿真計算可以得知,軸重由21t(C64)提高到27t(C80)時,橋樑跨徑小於16m時,跨中彎矩及樑端剪力的荷載效率係數存在最大值,並且隨着跨徑增加呈逐漸減小趨勢。跨徑從16~24m時荷載效率隨跨徑呈增加趨勢,增幅不大,跨徑大於24m後荷載效率係數隨跨徑增大而增大但增大趨勢緩慢。其中橋樑跨度在8~12m區間的荷載效率係數最大值由0.66增加到1.00,暴露出中小跨徑混凝土橋樑承載能力不足的問題。

重載運輸的荷載效率分析箕踞鐵路多爲簡支樑橋,列車豎向靜活載採用“中-活載”。目前重載單元列車軸重已提高到25t,遠期計劃提高到27t或30t。

二、重載運輸對鐵路橋涵結構的主要影響

雖然鐵路設計規範不考慮衝擊力與車速的關係。但從國內外實踐證實,動力系數值與行車速度有關。列車速度提高後,不平順的車輪或軌道產生的衝擊力相當可觀,不容忽視。重載運輸列車軸重由21t提高到25t以上,豎向荷載增大必然導致橋樑的豎向撓度增大。列車橫向搖擺力與豎向力成正比關係,豎向荷載增加,橫向搖擺力增大,導致橋樑橫向振幅過大。重載運輸列車軸重的增大引起列車制動力也會增大,使橋樑的縱向振動加劇。

三、重載鐵路運輸對支座、墩臺、基礎的影響

重載鐵路橋涵常見病害近幾年,綜合大秦鐵路、箕踞鐵路重載運營情況,面對運量逐年增加的局面,橋樑陸續出現了諸多病害,主要表現爲:小跨度鋼筋混凝土並置樑橫向剛度不足,樑的'橫向振動頻率偏小、振幅偏大,行車中出現較大晃動。跨度8m的混凝土樑橫向和縱向裂縫現象嚴重,重車線劣化速度加快,動撓度超限。圓形雙柱、矩形雙柱墩的剛度偏弱,列車作用下發生較大振幅。支座出現多種病害,其中搖軸支座的縱向位移偏大超過規定允許值、定位銷剪斷現象嚴重,弧形支座錨拴折斷情況時有發生。支座將橋跨結構承受的荷載產生的垂直力及水平力傳遞到墩臺上。隨着列車軸重的增加,支座承受的豎向壓力、列車搖擺力、列車制動力等都會增加,造成支座位移大、轉角超限等病害,影響橋樑結構的伸縮或轉動。隨着列車軸重提高,車速加快,橋樑橫向振動加劇,橋墩承受的動荷載也隨之增大,橋墩承受疲勞作用也越爲顯著,影響到橋墩承載能力。由於受地基、臺背後填土、設計與施工方案、路橋結構剛度不協調等因素影響,橋涵過渡段出現不均勻沉降。箕踞鐵路橋樑維管難題箕踞鐵路是由神華集團、鐵道部、河北省三方共同出資修建的合資鐵路,合資鐵路在運營和維管過程中難免會存在一些問題:公司組織和運行模式尚處在初級階段,治理結構不完善,需建立長期、合理的運營和維管機制;與大秦線鐵路相比,運輸規模偏小,需不斷通過提高生產技術水平,研發新技術,持續創新,爲擴能運輸提供有力的技術支撐;後備人才的培養和儲備尚顯不足,專業技術人員缺失,需通過與高校合作,分期分批進行理論學習,並聘請專家到公司講授橋樑知識,瞭解當前重載鐵路橋樑維管的先進技術及發展趨勢。