自1964年世界第一条高速铁路东海道新干线在日本开通以来,世界上多个国家如法国、德国、意大利、西班牙、瑞典、韩国等国家相继也都发展了高速铁路,目前最高运营时速达300km/h。高速铁路列车运行速度快,由轨道不平顺引起的轮轨动力响应及其对行车安全性、平稳性和乘车舒适性的影响均随行车速度的提高而显著增大,因此要求高速铁路的线路必须具有高平顺性、高稳定性和高可靠性等特点,桥梁作为轨道的下部结构,主要功能是为高速列车提供平顺、稳定的桥上线路,确保运营安全和乘座舒适。为此,高速铁路桥梁需要具有较大的抗弯和抗扭刚度,桥梁墩台应有足够的纵横向刚度,桥型的选择应尽量减少设置无缝线路伸缩调节器,建成后养护工作量小以及运营噪音小,而且造价能够接受等特点。各国高速铁路中桥梁结构形式呈多样化,有预应力混凝土连续箱梁、简支箱梁、混凝土刚架、多片式T梁、上承式钢板连续结合梁、下承式钢桁梁、鱼腹式上承钢桁连续结合梁、大跨度系杆钢拱等多种结构形式。
世界各国及地区高速铁路运营实践表明,有碴轨道或无碴轨道都能够满足高速铁路轨道高平顺性、高可靠性和高稳定性的要求。但有碴轨道和无碴轨道的桥梁有着不同的要求。日本新干线铺设无碴轨道已超过2700公里,德国从汉诺威至柏林高速铁路线以后,大规模采用无碴轨道,目前已铺设无碴轨道600余公里;法国TGV高速线都是有碴轨道,但目前也已开始进行无碴轨道的试验研究,近几年来韩国、荷兰、中国台湾地区等建设的高速铁路均大比例或全线采用无碴轨道形式,已认为是高速铁路的发展趋势。桥梁采用无碴轨道还能显著减少二期恒载,提高结构自振频率,改善车桥动力响应,但同时也对桥梁的变形控制、基础沉降、纵向力传递提出了新的要求,成为高速铁路桥梁设计需要重点关注的问题。 |