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作者：胡志鹏;孙宗磊;张浩然;刘凯;薛旻;吕涛;
单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司;中国铁路经济规划研究院有限公司;西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室;西南交通大学土木工程学院;西南交通大学利兹学院;
摘要：大跨度斜拉桥在运营过程中受众多因素影响，桥面易产生较大挠曲变形，影响桥上无砟轨道的服役性能，大跨度桥梁无砟轨道结构适应性亟待研究。以某设计速度350 km/h、主跨420 m的大跨度斜拉桥无砟轨道为研究对象，基于有限元法以及车辆-轨道耦合动力学理论，建立大跨斜拉桥-无砟轨道精细化模型与车辆-轨道刚柔耦合模型，对桥梁受环境荷载变形时的桥上无砟轨道结构应力、道床跟随性进行分析。同时，结合频域分析对桥梁变形引起轨道不平顺以及行车时的轨道板振动特性展开研究。结果表明：各工况下轨道板等效应力最值均出现于梁端轨道板限位凸台处，最大值为5.04 MPa;在考虑轨道板自身重力产生的层间预压缩量后，桥梁变形时的轨道结构层间脱空量最大值为0.03 mm;桥梁变形产生的轨道不平顺功率谱密度曲线在120～200 m波长频段内略高于中国无砟轨道谱；行车状态下，桥梁变形引起的轨道板加速度最大值为1.63 m/s~2;各工况下轨道板振动响应主频为11.73 Hz,并且在多处相同频率区段出现峰值。研究发现：桥上轨道结构除梁端轨道板限位凸台之外，应力均小于C40混凝土设计值，道床结构跟随性良好。桥梁变形引发的轨道高低不平顺能量主要集中于120 m以上波长，相较于随机不平顺，环境荷载引起的桥上轨道长波不平顺对行车状态下的轨道板动力响应影响较小。
关键词：高速铁路;;大跨度斜拉桥;;无砟轨道;;有限元;;刚柔耦合;;静动力特性
基金资助：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(N2022G066);; 中国铁建股份有限公司科技研究开发计划项目(2021-C50);; 中铁第一勘察设计院集团有限公司科研开发项目(院科2021KY59YB-13)
