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巢马铁路马鞍山公铁长江大桥纵断面选型研究
基金项目(Foundation): 国家重点研发计划(2022YFB2602900); 铁四院科技研发课题(KY2024088E、KY2024067S、2021K004)
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DOI:
发布时间: 2026-06-02
出版时间: 2026-06-02
网络发布时间: 2026-06-02
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摘要:

千米级高速铁路桥梁温度变形易影响轨面平顺性,现有设计方法适配性不足。以巢马铁路马鞍山公铁长江大桥为依托,计算桥面温变变形后提出四种纵断面设计方案,通过耦合动力仿真分析不同方案行车性能。研究结果表明:四次曲线方案线形平顺性最优,跨中最小曲率半径达248756m,其车-线及车-线-桥耦合工况下的车体垂向加速度分别为0.11m/s2、0.31m/s,但该方案施工难度大,目前尚无工程应用实例。单人字坡方案计算的车-线及车-线-桥车体垂向加速度分别为0.23m/s、0.39m/s,满足设计规范要求,且具备桥面排水便捷、施工简便的优势;双人字坡方案计算的车体垂向加速度分别为0.24m/s、0.45m/s,存在施工繁琐、排水设计复杂等不足;中部平坡方案计算的车体垂向加速度分别为0.22m/s、0.39m/s,易产生桥面积水,且变坡点设置难度较高。综合行车性能与工程可行性,推荐马鞍山公铁长江大桥采用单人字坡纵断面方案:坡度3‰,变坡点设于Z4号主塔,跨中竖曲线半径30000m,研究成果可为同类桥梁设计提供支撑与借鉴。

Abstract:

Temperature deformation of kilometer-scale high-speed railway bridges tends to affect track surface regularity, and existing design methods lack adequate adaptability. Based on the Maanshan Yangtze River Bridge of the Chaohu–Maanshan Railway, this study calculates the temperature-induced deformation of the bridge deck and proposes four longitudinal profile design schemes. Coupled dynamic simulation is conducted to analyze the running performance of different schemes. The results show that the quartic curve scheme features the optimal alignment regularity, with a minimum curvature radius of 248,756?m at mid-span. The vertical car body accelerations under the train-track and train-track-bridge coupled conditions are 0.11?m/s and 0.31?m/s respectively. However, this scheme entails high construction difficulty and has no engineering application cases to date. For the single broken grade scheme, the vertical car body accelerations under the two coupled conditions are 0.23?m/s and 0.39?m/s respectively, which meet the requirements of design codes. Meanwhile, it boasts the advantages of convenient bridge deck drainage and simple construction. The double broken grade scheme yields vertical car body accelerations of 0.24?m/s and 0.45?m/s respectively, and suffers from drawbacks such as complex construction and sophisticated drainage design. The central flat grade scheme produces vertical car body accelerations of 0.22?m/s and 0.39?m/s respectively, which is prone to bridge deck ponding and involves difficulties in setting grade change points. Considering both running performance and engineering feasibility, the single broken grade longitudinal profile scheme is recommended for the Maanshan Yangtze River Bridge: a grade of 3‰, grade change point located at the No.?Z4 main pylon, and a mid-span vertical curve radius of 30,000?m. The research findings can provide support and reference for the design of similar bridges.

参考文献

[1] 徐敏. 马鞍山长江公铁大桥主航道桥Z4号桥塔钢塔施工关键技术[J]. 桥梁建设, 2025, 55(03): 11-19.

[2] 张强, 刘汉顺, 王东晖, 等. 马鞍山长江公铁大桥主跨超千米三塔斜拉桥设计[J]. 桥梁建设, 2023, 53(S2): 16-21.

[3] 肖鑫, 郭辉, 苏朋飞, 等. 千米级高速铁路悬索桥静力特性分析[J]. 铁道科学与工程学报, 2023, 20(09): 3229-3241.

[4] 高亮, 张雅楠, 吕宝磊, 等. 千米级以上超大跨径桥上无缝线路梁轨相互作用分析及应用[J]. 北京交通大学学报, 2021, 45(04): 9-18.

[5] 王巍钦, 谭社会, 吕涛, 等. 基于傅里叶级数的高铁大跨度桥上有砟线路纵断面设计与调整方法[J]. 铁道科学与工程学报, 2025, 22(06): 2393-2406.

[6] 刘晓光, 郭辉, 高芒芒, 等. 千米级铁路桥梁线-桥一体化设计研究及探讨[J]. 中国铁路, 2021, (09): 32-39.

[7] 舒英杰, 王铭, 陆粤, 等. 基于车体加速度的超大跨度桥上线路纵断面优化方法[J]. 铁道标准设计, 2024, 68(04): 35-41.

[8] 李小珍, 程益凡, 文晨, 等. 基于行车性能的大跨铁路悬索桥线-桥一体化管理方法[J/OL]. 交通运输工程学报, 1-13[2026-03-12].

[9] 周丽. 津潍高铁东营黄河公铁大桥纵断面线路平顺性特征及动力学评估[D]. 北京: 北京交通大学, 2024.

[10] 李冰. 马鞍山长江公铁大桥线形验收与控制标准研究[J/OL] .铁道标准设计,1-10 [2026-05-04]. https://doi.org/10.13238/j.issn.1004-2954.202505310002.

[11] 国家铁路局. 铁路线路设计规范: TB 10098—2017[S]. 北京: 中国铁道出版社, 2018.

[12] 李秋义, 刘明辉, 张泽. 基于车线桥耦合分析方法的大跨桥纵断面研究[J]. 铁道工程学报, 2025, 42(04): 34-39.

[13] ]XIN T, WANG P S, DING Y. Effect of long-wavelength track irregularities on vehicle dynamic responses[J]. Shock and Vibration, 2019, 2019: 1-11.

[14] 臧传臻. 高速铁路运营期沉降后拟合调整纵断面曲线参数[J]. 铁道建筑, 2023, 63(11):31-35.

[15] 王琰, 陈仕明, 魏世斌, 等. 高速铁路线路轨面坡度及竖曲线半径动态测量方法及应用研究[J]. 铁道学报, 2024, 46(03): 176-183.

[16] 钟子杰, 蔡小培, 刘万里, 等. 复杂温度场对大跨悬索桥线-桥受力变形特性影响分析[J]. 中国铁路, 2024, (09): 32-39.

[17] 刘万里, 蔡小培, 牛留斌, 等. 高速铁路千米级主跨悬索桥线-桥垂向变形映射关系分析[J]. 铁道学报, 2024, 46(09): 164-173.

[18] 陈亮. 基于行车性能的高速铁路千米级悬索桥线形控制关键技术研究[D]. 北京: 中国铁道科学研究院, 2025.

[19] 孙加林,李红梅,侯茂锐,等.铁路车-线-桥大系统耦合动力仿真计算方法探讨[J].铁道建筑, 2018, 58(02): 104-107.

[20] 徐磊. 铁路列车-轨道-基础结构动力相互作用统一分析part Ⅰ:动力学模型构造与求解[J]. 铁道科学与工程学报, 2023, 20(04): 1280-1291.

基本信息:

中图分类号:U448.121

引用信息:

[1]张泽,李秋义,林超,等.巢马铁路马鞍山公铁长江大桥纵断面选型研究[J].铁道建筑().

基金信息:

国家重点研发计划(2022YFB2602900); 铁四院科技研发课题(KY2024088E、KY2024067S、2021K004)

发布时间:

2026-06-02

出版时间:

2026-06-02

网络发布时间:

2026-06-02

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