城際鐵路預應力混凝土U型梁主要力學性能分析

馬利君 李盼到 徐艷玲

(北京市市政工程設計研究總院有限公司 100082)

引言

預應力混凝土U 型梁是一種下承式結構，由底板、腹板、端橫梁等部分組成，其應用優點有：

建筑高度低、橋梁景觀好：U 型梁為下承式結構，建筑高度較一般梁型降低約1.3m ，橋梁景觀效果好，且利于線路縱斷面布置。

降噪效果好：車輛行駛于U 型梁時，其輪軌走行系統噪聲受到兩側主梁上翼緣及腹板的阻隔，減少車輛噪聲對周圍環境的影響；且無箱體共鳴噪聲。

功能性強：腹板頂面可作為緊急疏散、檢修通道，腹板內側可作為電纜通道。

安全性能好：兩道邊墻可確保列車安全行駛，防止脫軌與翻車事故。

綜合經濟性優：節省常規梁型外側擋板及逃生平臺，并簡化聲屏障的設置，綜合材料用量少，工程造價低。

目前，預應力混凝土U 型梁已在國內上海、青島、重慶、濟南、廣州等多個城市的軌道交通中得到成功使用。但城際鐵路在設計時速、車輛尺寸、軸重、橋面布置、運營管理等方面與城市軌道交通均存在較大差別，預應力混凝土U 型梁還沒有在城際鐵路中應用的先例，無成熟的設計經驗可遵循。本文通過有限元數值模擬分析U 型梁在城際鐵路荷載作用下的受力特性，并通過足尺寸模型試驗對受力性能進行驗證，總結相關設計參數和經驗，可為相關設計提供參考。

1 工程概況

北京軌道交通22 號線(平谷線)是設計時速160km/h 城際鐵路(市域快線)，其中高架段長度約54km，擬采用預應力混凝土U 型梁結構?！?br>