我国客货共线铁路列车荷载图式深化研究

我国客货共线铁路列车荷载图式深化研究

胡所亭;牛斌;柯在田;蔡超勋;王丽

【摘要】随着我国高速铁路网建设和投入运营，通过高效利用既有客货共线铁路发展重载运输是铁路货运发展的主要方向之一。既有客货共线铁路是货运网络的主体，由于受既有设计列车荷载标准制约，为避免大范围改造线路基础设施，铁路通用货车宜定位为轴重270 kN、载重800 kN级；新建客货共线铁路桥涵结构应能适应大轴重铁路通用货车的开行要求。根据铁路货运机车和车辆的作用特征、货车每延米重与轴重不同比增长关系等因素，为提高设计列车荷载图式对中小跨度桥涵结构和影响线加载长度短的杆(构)件加载效应，同时避免过大荷载等级系数z的取值，将中-活载(2005)图式中特种荷载集中力量值由250 kN修订为280

kN。%With the construction and operation of high-speed railway network in China, the heavy haul transportation on existed mixed passenger and freight railway has become the trend of the development of freight transportation. The existed mixed passenger and freight railway dominates the freight network. On account of the limit of designed train load, the axle load of the truck should be 270 kN and 800 kN loading capacity to avoid large-scale updating of the infrastructure. The newly built bridges and culverts on mixed passenger and freight railway should meet the requirements of the operation of general heavy axle load truck. According to the characteristics of railway freight locomotives and vehicles, the relationship between the truck load per meter and axle load, the special concentrated load stipulated in LIⅤE LOAD (2005) is adjusted from 250 k N to 280 kN in order to improve the loading effect of the train load model

on medium and small span bridges, and avoid excessive z value of load rating coefficient.

【期刊名称】《铁道标准设计》

【年(卷),期】2015(000)012

【总页数】6页(P31-35,52)

【关键词】客货共线铁路;铁路桥梁;货物运输;列车荷载图式

【作者】胡所亭;牛斌;柯在田;蔡超勋;王丽

【作者单位】中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081; 高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京 100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081; 高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京 100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081; 高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081; 高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京 100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081; 高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京 100081

【正文语种】中文

【中图分类】U441+.2

近年来，铁路运输总体呈现“客运高速、货运重载”的发展趋势。随着我国高速铁路网的逐渐建成，既有客货共线铁路将主要承担货物运输的任务；部分区域还将建设大轴重等级的重载铁路。根据客货共线铁路货运现状和发展趋势，研究确定合理的通用货车发展定位和列车荷载图式十分迫切和必要。需要说明的是，为便于理解和区分，早期多将“列车荷载”称为“活载”；本文除对应既有图式等描述外，统

一表述为“列车荷载”。

1951年，我国铁路研究制定了中-Z活载图式(图1)，用于客货共线铁路桥梁设计，按不同等级线路采用中-22～中-26级活载图式；1959年版铁路桥梁设计规范(以

下简称“桥规”)沿用中-Z活载图式，按不同等级线路采用中-18～中-26级活载

图式。1975年及以后“桥规”统一采用中-活载图式(图2)。中-活载图式主要源自中-Z活载图式系列的中-22级，20世纪70年代修订时考虑到牵引车辆重量的增加、机车与车辆重量比的降低等因素，将代表车辆的均布荷载66 kN/m提高到

80 kN/m，将特种荷载由242 kN修订为250 kN[1-3]。

2004年，我国铁路开展“客货共线和货运铁路桥梁活载标准”的研究工作。在总结历年研究成果的基础上，分析了现行中-活载图式实施30年来的工程实践效果，根据当时机车和车辆装备的技术现状和发展，考虑牵引质量的增加、运营速度提高、编组及运输模式的变化，提出适用于我国客货共线(ZKH)和货运专线(ZH)铁路设计的中-活载(2005)图式(图3)[4]。图式中4个250 kN的集中荷载代表机车车辆轴

重和邻轴效应，85 kN/m的均布荷载代表货车车辆每延米重效应，z为活载等级

系数，其中客货共线铁路(ZKH)z按1.0取用。值得注意的是，与既有中-活载图式相比，中-活载(2005)图式更符合现有铁路机车车辆的加载特征，剪力加载效应基

本相当，弯矩加载效应适当提高(图4)；图中活载效应的上下限分别对应于L/8、

L/4、3L/8和跨中截面弯矩统计结果，支点、L/8、L/4和3L/8截面剪力统计结果。我国客货共线铁路设计列车荷载图式采用现行“桥规”规定的中-活载图式。晋中南和蒙华铁路煤运通道建设时，为满足现阶段重载运输需求和适应铁路货运装备的发展，桥涵结构按1.20倍中-活载(2005)图式进行设计[5-6]。

2005年以来，按照国务院“加快我国铁路运输装备现代化”的战略方针，我国铁路货运机车和车辆技术得到了迅速发展。2006年，我国铁路停止生产了轴重210 kN、载重600 kN级的通用货车，全路推广轴重230 kN、载重700 kN级通用货