考虑加载历史的高速铁路梁轨相互作用分析

目前大多数梁轨相互作用研究中并未考虑加载历史的影响,本文推导了考虑加载历史的线路纵向阻力表达式,与梁轨相对位移的微分方程联立,迭代求解钢轨纵向力和墩台水平力,计算结果更贴近实际情况。以高速铁路简支梁桥、连续梁桥和独塔斜拉桥为算例,采用考虑加载历史的荷载步法计算挠曲力和制动力,并与影响线及逐跨加载法进行对比。分析在梁体温度变形基础上各纵向力的计算方法,并与数值相加的结果进行比较。研究表明,逐跨加载法误差较大,影响线法计算钢轨纵向力结果虽偏安全,但其计算出的墩顶水平力比实际结果小10%~40%;通过单独计算钢轨纵向力并数值相加来检算钢轨时,应考虑伸缩力或制动力系数为-1时的情况;检算墩台时采用数值相加法有时会比实际结果小40%。