铁路弹性地基梁设计计算

铁路弹性地基梁设计计算铁路弹性地基梁设计计算 摘要：弹性地基梁为近年来高速铁路不良地基段常用的一种弹性梁板结构形式，通过无碴轨道为例进行展示了弹性地基梁的计算方法及步骤，平面软件桥梁博士及空间软件 SAP 的计算相互补充，有效的结合，使我们的理论计算可靠步骤清楚，有效的展示了铁路弹性地基梁的受力特点和设计要点。 关键词：弹性地基梁平面计算空间计算刚性支撑 中图分类号：TU972 文献标识码： A 高速铁路的轨道结构分为两种形式，即有碴轨道和无碴轨道，这里以无碴轨道为例进行计算。 弹 一、荷载类型及相关参数 1、活载 活载采纳 UIC 活载或 ZK 特载。 冲击系数 2、二期恒载 二期恒载偏于安全考虑按曲线，根据弹性地基梁的横断面，初步估算 q＝100KN/m 单线 q＝100/2＝50KN/m 计算 3、局部分布荷载 （1）系梁自重引起荷载 在系梁宽度范围内（2.0m） q＝0.5*2.0*1.7*25/2/2.0＝10.6KN/m 4、横向计算二期恒载 q＝50*3.0/3.3＝45.45KN/m 5、整体升温、整体降温 整体升温按 20°，整体降温按 20°。 6、非线性温度 按顶板和底板温度相差 5°进行计算。 二、计算模型 合理桩间距的选择是基于以下方面： 1、边界条件 无论采纳平面模型还是空间模型，计算弹性地基梁的各项指标，对于桩基的支承条件，按铰结、刚性支承分别考虑。 2、梁高 参考国外高速铁路，弹性地基梁按 60cm 高度进行计算。 3、悬臂长度 （1）桩间距不受地基梁联与联的影响，也就是说采纳地基梁结构的相当长的范围内，桩与桩是等间距的，包括联与联沉降缝两侧的桩基。 （2）悬臂的最小长度按桩基采纳直径 60cm 的摩擦桩之间的最小间距，即 2.5*0.65/2＝0.81m，取悬臂 0.85m。 三、计算方法及步骤 1、平面计算 平面计算程序采纳了《桥梁博士》，UIC 活载按特载施加，均布荷载部分按轴距 1.0m，轴重 80KN 计算。平面计算模型见下图。 平面计算图式如下： 图 3-1 平面计算模型 2、空间计算 空间计算程序采纳 sap90，桩基支承采纳空间桁架单元 TRUSS 模拟，弹性地基梁采纳 SHELL 单元模拟。活载采纳 BRIDGE 程序段进行计算，由于没有 UIC 模块，因此采纳轻轨模块模拟 UIC 活载。 对于悬臂部分的内力和位移，从影响线来看，没有异号区域，因此，即使采纳轻轨活载模拟 UIC，对于均布荷载部分不能任意截取，但计算结果的精度也可满足工程要求。 空间计算模型见下图。 图 3-2 跨度 200cm ...