高速鐵路大跨度斜拉橋運營性能檢定技術(shù)探討

王 巍

（中國鐵道科學(xué)研究院 鐵道建筑研究所，北京 100081）

隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，主要干線高速鐵路橋梁跨越長江、黃河的情況比較常見。隨著斜拉橋橋梁理論研究的成熟、計算技術(shù)水平的提高及其具有的較大跨越能力的特點，使得斜拉橋在大跨度橋梁中應(yīng)用更為廣泛。大跨度鐵路斜拉橋通過合理的結(jié)構(gòu)布置可以提高其豎向剛度與橫向剛度，我國高速鐵路大跨度斜拉橋通常采用雙塔連續(xù)鋼桁梁形式，表1給出了我國部分高速鐵路大跨度斜拉橋的設(shè)計參數(shù)。

我國的國情和路情，決定了我國高速鐵路設(shè)計速度高、行車密度大、舒適度好的特點，這些決定了高速鐵路大跨度斜拉橋運營性能檢定的高標(biāo)準(zhǔn)要求，《高速鐵路橋梁運營性能檢定規(guī)定（試行）》適用于高速鐵路跨度100 m及以下采用ZK活載設(shè)計的常用跨度預(yù)應(yīng)力混凝土雙線箱梁橋運營性能的檢測和評定，缺乏針對大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)特點的橋梁運營性能測試評定技術(shù)指標(biāo)［1］。

表1 我國部分高速鐵路斜拉橋設(shè)計參數(shù)［2-6］

本文基于近年來我國高速鐵路大跨度斜拉橋動力性能測試實踐和試驗數(shù)據(jù)，探討大跨度斜拉橋運營性能檢定技術(shù)，為高速鐵路大跨度斜拉橋的運營維護(hù)提供參考。

1 運營性能評定主要參數(shù)

高速鐵路橋梁在列車高速運行條件下，結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)加劇，從而使列車運行的安全性、旅客乘坐的舒適性、荷載沖擊等問題都與普通鐵路橋梁不同，高速鐵路橋梁必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證高速列車行車平穩(wěn)性和橋上軌道的穩(wěn)定性［7］。國內(nèi)外高速鐵路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中的每個參數(shù)制定因素和目的都比較明確，即通過確保橋上道床和軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定來保證高速列車在橋上運行的穩(wěn)定性和旅客乘坐舒適性［8］。

1.1 橋梁豎向評定參數(shù)

自振頻率是橋梁基本的動力特性，也是分析橋梁動力響應(yīng)趨勢的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，自振頻率的變化綜合反應(yīng)橋梁狀態(tài)的變化；梁體豎向剛度（撓度和梁端轉(zhuǎn)角）是影響橋上軌道平順性和行車舒適性的主要靜力指標(biāo)［8］。目前，我國高速鐵路大跨度斜拉橋均采用有砟軌道，梁體豎向振動加速度過大會導(dǎo)致橋上道砟粉化，引起橋上道床的失穩(wěn)。因此，建議選擇梁體豎向自振頻率、梁體豎向剛度（撓度和梁端豎向轉(zhuǎn)角）及豎向動力響應(yīng)作為大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)豎向評價參數(shù)，評定參數(shù)和目的見表2。

表2 大跨度斜拉橋豎向評定參數(shù)和目的

1.2 橋梁橫向評定參數(shù)

大跨度斜拉橋橫向位移過大，會導(dǎo)致橋上軌道結(jié)構(gòu)的方向不平順，影響車輛運行的平穩(wěn)性和旅客乘坐舒適度。大跨度斜拉橋橫向自振頻率作為橋梁動力特性的基本參數(shù)，是橫向剛度的綜合反應(yīng)，在動車組列車作用下，橋梁的橫向水平位移和橫向自振頻率具有一定對應(yīng)關(guān)系。一般情況下，梁體橫向位移的測試比較困難，大跨度斜拉橋橫向評定參數(shù)可以沿用鐵路橋梁檢定相關(guān)規(guī)范的規(guī)定［8］，以評定梁體橫向自振頻率和運營狀態(tài)下梁體、橋墩的橫向振幅為主，其主要目的見表3。

表3 大跨度斜拉橋橫向評定參數(shù)和目的

1.3 動車組列車通過橋梁的穩(wěn)定性和平穩(wěn)性

動車組列車運行穩(wěn)定性主要涉及車輛在橋上是否脫軌及對軌道產(chǎn)生過大橫向力的問題，一般采用脫軌系數(shù)、輪重減載率及輪軌橫向力來評價。動車組平穩(wěn)性主要涉及旅客的乘坐舒適性。通過分析動車組列車通過大跨度斜拉橋的穩(wěn)定性和平穩(wěn)性，來綜合評價大跨度斜拉橋的工作狀態(tài)，使得高速鐵路大跨度斜拉橋運營性能的評定更加全面。

2 運營性能評定指標(biāo)及測試技術(shù)

2.1 梁體自振頻率

2.1.1 梁體豎向自振頻率

文獻(xiàn)［9］的研究表明：列車對橋梁的豎向強(qiáng)振頻率f強(qiáng)振與動車組列車速度v（km／h）和車輛長度d（m）有關(guān)，車輛長度引起的豎向強(qiáng)振頻率為v／3.6d，而列車軸距、定距、兩車相鄰轉(zhuǎn)向架的中心距由于重復(fù)作用不連續(xù)，相對處于次要地位。我國CRH動車組列車車輛長度為25 m左右的，其理論強(qiáng)振頻率f強(qiáng)振＝0.011v。

圖1 梁體1階豎向自振頻率與主跨跨度關(guān)系圖

文獻(xiàn)［7］研究提出了跨度96 m及以下的混凝土簡支梁豎向自振頻率限值，對于大跨度橋梁結(jié)構(gòu)豎向自振頻率的限值，指出需進(jìn)行專項研究確定。表4給出了我國部分高速鐵路大跨度斜拉橋1階豎向自振頻率的實測值。實測CRH動車組列車以160～275 km／h通過時，豎向強(qiáng)振頻率在1.7～3.2 Hz之間，與斜拉橋1階豎向自振頻率相差較遠(yuǎn)，不會發(fā)生共振現(xiàn)象。梁體1階豎向自振頻率通常由主跨控制，分別按照線性、指數(shù)、對數(shù)和冪回歸等基本回歸類型對梁體1階豎向自振頻率與主跨跨度進(jìn)行回歸，結(jié)果表明，梁體1階豎向自振頻率與主跨跨度成冪函數(shù)關(guān)系。不同橋梁梁體1階豎向自振頻率與主跨跨度的關(guān)系見圖1。按97.5%的保證率對1階豎向自振頻率進(jìn)行推斷得到頻率的下限值，可作為主跨跨度在430～630 m范圍內(nèi)的大跨度斜拉橋梁體1階豎向自振頻率的參考值。為便于應(yīng)用，近似可取1階豎向自振頻率f＝180／L，L為主跨跨度，以m計。

梁體豎向自振頻率可在斜拉橋各跨跨中主桁下弦桿布置振動傳感器，采用環(huán)境微振動法（脈動法）測試。測試時，為提高頻率分辨率，采樣頻率建議采用5～10 Hz；采樣時間不宜少于15 min［10］。

表4 高速鐵路斜拉橋?qū)崪y1階豎向自振頻率［2-6］

2.1.2 梁體橫向自振頻率

車輛蛇行運動、軌道橫向不平順、列車上橋前的橫向振動通常是橋梁橫向振動的激勵源，其中以車輛蛇行運動為主。由于車輪踏面的錐度，且輪緣與鋼軌側(cè)面之間有間隙，在車輛沿直線軌道運行時，車輛在水平面內(nèi)既有橫擺運動，又有搖頭運動，呈現(xiàn)蛇形運動狀態(tài)［11-12］。正常的車輛蛇行運動對車輛運行穩(wěn)定性不構(gòu)成危害，但當(dāng)車輛運行速度達(dá)到或超過一定的臨界值導(dǎo)致蛇行運動失穩(wěn)時，會激發(fā)起較大幅度的車橋橫向耦合振動。

表5給出了我國部分高速鐵路大跨度斜拉橋橫向自振頻率的實測值。動車組列車以160～275 km／h通過時，實測橫向強(qiáng)振頻率在1.5～3.5 Hz范圍內(nèi)，與斜拉橋1階橫向自振頻率相差較遠(yuǎn)，動車組車輛蛇行運動無法形成橫向共振。

表5 高速鐵路斜拉橋?qū)崪y橫向自振頻率［2-6］

影響斜拉橋梁體橫向自振頻率的因素較多，主要有斜拉橋主桁結(jié)構(gòu)形式、跨度、主桁桁寬等，研究表明，跨度不變時，橋梁橫向自振頻率隨桁寬的增加而明顯增大［13］?？紤]主跨跨度與主桁寬度的影響，分別按照線性、指數(shù)、對數(shù)和冪回歸等基本回歸類型對梁體1階橫向自振頻率進(jìn)行回歸，結(jié)果表明，梁體1階橫向自振頻率與主跨跨度及主桁寬度基本成冪函數(shù)關(guān)系。不同橋梁梁體1階橫向自振頻率與主跨跨度及主桁寬度的關(guān)系見圖2。按97.5%的保證率對1階橫向自振頻率進(jìn)行推斷得到頻率的下限值，可作為主跨跨度在430～630 m范圍內(nèi)的大跨度斜拉橋梁體1階橫向自振頻率的參考值。為便于應(yīng)用，近似可取1階橫向自振頻率f＝1.3（L／B）－0.6，L為主跨跨度，B為主桁寬度，以米計。

圖2 梁體1階橫向自振頻率與主跨跨度及主桁寬度關(guān)系圖

梁體橫向自振頻率測試方法與梁體豎向自振頻率類似，均采用環(huán)境微振動法（脈動法）測試。

2.2 梁體豎向剛度

2.2.1 梁體豎向撓跨比

高速鐵路橋梁的設(shè)計，一般是通過豎向活載作用下最大撓度或撓跨比的最大限值來保證豎向剛度。文獻(xiàn)［7］研究提出了跨度96 m及以下的混凝土梁豎向撓度限值，對于大跨度橋梁結(jié)構(gòu)豎向撓度的限值，指出需進(jìn)行專項研究確定。

對于大跨度斜拉橋的豎向撓跨比，世界各國都沒有一個明確的標(biāo)準(zhǔn)，日本在本四聯(lián)絡(luò)線的柜石島、巖黑島橋設(shè)計的豎向撓跨比約為1／400。文獻(xiàn)［14］建議可將豎向撓跨比設(shè)計值擬定為1／500～1／800。文獻(xiàn)［15］指出，根據(jù)日本和中國已運營的大跨度橋梁的實際情況，撓跨比大于1／400不會影響鐵路行車安全，這需要根據(jù)行車穩(wěn)定性另行制定適合長大跨度橋梁的標(biāo)準(zhǔn)。

表6給出了我國部分高速鐵路大跨度斜拉橋梁體豎向撓跨比的實測值。不同橋梁主跨跨度與實測撓度比值和主跨跨度的關(guān)系見圖3。從表6和圖3中可以看出，韓家沱長江雙線大橋主跨跨中撓跨比接近設(shè)計值，其余橋梁主跨豎向撓度隨著主跨跨度的增大而增大，所有橋梁主跨跨中撓跨比均小于1／800。對于主跨跨度在430～630 m范圍內(nèi)的大跨度斜拉橋，1／800可作為斜拉橋主跨跨中撓跨比的參考值。

斜拉橋可采用光電成像法（CCD圖像法）或傾角儀法測試準(zhǔn)靜態(tài)撓度。光電成像法測試過程中易受下雨、霧天等環(huán)境因素的影響，且測試準(zhǔn)確度受測試距離的影響較大。傾角儀法測量梁體豎向撓度不需要靜止的參考點，不受橋梁地形條件的限制，但傾角儀的安裝與調(diào)試較繁瑣。采用光電成像法時，光學(xué)靶標(biāo)宜布置在斜拉橋主跨跨中主桁下弦桿；采用傾角儀法時，可沿斜拉橋主桁下弦桿等間距布置5個或7個傾角儀［16］。

表6 高速鐵路斜拉橋?qū)崪y主跨豎向撓跨比［2-6］

圖3 主跨跨度與撓度比值和主跨跨度關(guān)系圖

2.2.2 梁端豎向轉(zhuǎn)角

對于大跨度斜拉橋因其撓度變形曲線較和緩，撓跨比不宜成為主要關(guān)注的控制指標(biāo)［17］，梁端豎向轉(zhuǎn)角對行車安全和舒適的影響更為顯著，且梁端轉(zhuǎn)角過大會影響軌道穩(wěn)定性［18］，導(dǎo)致軌道養(yǎng)護(hù)工作量增大。

文獻(xiàn)［7］研究提出了跨度96 m及以下的混凝土梁梁端豎向轉(zhuǎn)角限值，對于大跨度橋梁結(jié)構(gòu)梁端豎向轉(zhuǎn)角的限值，指出需進(jìn)行專項研究確定。

研究表明，通過設(shè)置輔助墩可大幅度降低梁端轉(zhuǎn)角［19］，我國高速鐵路斜拉橋都采用設(shè)置輔助墩的形式來減小梁端豎向轉(zhuǎn)角，表7給出了我國部分高速鐵路大跨度斜拉橋梁端豎向轉(zhuǎn)角的實測值。從表7中可以看出，主跨跨度相近時，梁端豎向轉(zhuǎn)角隨著邊跨跨度的增大而減小。除韓家沱長江雙線大橋外，其余橋梁梁端豎向轉(zhuǎn)角均小于1.0‰，輔助墩的設(shè)置使得斜拉橋梁端轉(zhuǎn)角實測值小于文獻(xiàn)［7］規(guī)定的跨度96 m及以下的有砟軌道橋梁梁端豎向轉(zhuǎn)角2.0‰的限值，能夠保證梁端有砟軌道的穩(wěn)定性?？紤]ZK活載設(shè)計時，不同橋梁梁端豎向轉(zhuǎn)角的平均值為0.72‰，按97.5%的保證率對梁端豎向轉(zhuǎn)角進(jìn)行推斷得到轉(zhuǎn)角的上限值為1.0‰；僅采用中-活載設(shè)計時的梁端豎向轉(zhuǎn)角樣本較少，韓家沱長江雙線大橋的實測值約為考慮ZK活載設(shè)計時平均值的1.58倍?？紤]ZK活載設(shè)計時，建議采用推斷的上限值1.0‰作為斜拉橋梁端豎向轉(zhuǎn)角的參考值；僅采用中-活載設(shè)計時，可考慮將1.5‰作為斜拉橋梁端豎向轉(zhuǎn)角的參考值。

表7 高速鐵路斜拉橋?qū)崪y梁端豎向轉(zhuǎn)角［2-6］

斜拉橋梁端豎向轉(zhuǎn)角建議采用傾角儀直接測量，梁端豎向轉(zhuǎn)角測點應(yīng)布置在靠近梁端支座處的主桁下弦桿。

2.3 動力響應(yīng)

2.3.1 豎向動力響應(yīng)

（1）豎向振幅

圖4給出了合福鐵路銅陵公鐵兩用長江大橋（90＋240＋630＋240＋90）m鋼桁梁斜拉橋630 m主跨在CRH2C動車組列車單線運行時的跨中主桁下弦桿豎向振幅與行車速度關(guān)系圖［6］。從圖中可以看出，梁體跨中豎向振幅隨著行車速度的提高而增大。

對于大跨度斜拉橋，由于線路等級、跨度等的差異，不同橋梁實測梁體跨中豎向振幅差別較大，運營性能測試時，應(yīng)注意保存首次運營性能試驗的數(shù)據(jù)，以便在后續(xù)的本橋試驗中對比分析。

圖4 銅陵長江大橋鋼桁梁斜拉橋630m跨跨中主桁下弦桿豎向振幅與行車速度關(guān)系圖

斜拉橋豎向振幅宜選用速度型傳感器通過積分轉(zhuǎn)換進(jìn)行測量，傳感器的頻響下限應(yīng)能涵蓋梁體1階豎向自振頻率。傳感器布置時，通常需要在斜拉橋各跨橫斷面靠近行車側(cè)跨中主桁下弦桿安裝傳感器，必要時，在各跨跨中多片主桁下弦桿均安裝傳感器。斜拉橋豎向振幅所關(guān)注的信號最高頻率一般不大于50 Hz，測試時，采樣頻率不宜低于300 Hz。

（2）動力系數(shù)

橋梁結(jié)構(gòu)的動力系數(shù)一般從動撓度、動應(yīng)變實測波形分析計算獲得。受測試條件限制，斜拉橋一般僅測試應(yīng)變動力系數(shù)。CRH動車組列車單線運行時，我國部分高速鐵路大跨度斜拉橋跨中主桁下弦桿、斜桿和端橫梁實測應(yīng)變動力系數(shù)最大值見表8。從表中可以看出，承受局部活載的桿件動力系數(shù)實測值大于整體受力桿件動力系數(shù)實測值；由于線路等級等方面的差異，動力系數(shù)實測值差別較大。運營性能測試時，應(yīng)注意保存首次運營性能試驗的數(shù)據(jù)，以便在后續(xù)的本橋試驗中對比分析。

斜拉橋桿件應(yīng)變可采用應(yīng)變片測試。應(yīng)變片的安裝方向應(yīng)與所需測試的桿件受力方向一致，通常需要在斜拉橋靠近行車側(cè)跨中主桁下弦桿、斜桿和端橫梁等位置粘貼應(yīng)變片，并采取有效的應(yīng)變片防水、防潮、防塵措施，同時應(yīng)將采集設(shè)備正確可靠接地以消除橋上50 Hz的工頻干擾，采樣頻率不宜低于100 Hz。

表8 高速鐵路斜拉橋?qū)崪y應(yīng)變動力系數(shù)最大值［2-6］

（3）豎向振動加速度

歐盟的研究表明，列車通過時，有砟橋面20 Hz以內(nèi)的豎向振動加速度在0.35g及以下時，可保證橋上道床的穩(wěn)定性。文獻(xiàn)［7］引用歐盟的研究成果作為跨度96 m及以下的混凝土梁豎向振動加速度限值。對于大跨度斜拉橋，通常參考文獻(xiàn)［7］，對豎向振動加速度進(jìn)行20 Hz低通濾波。圖5給出了合福鐵路銅陵公鐵兩用長江大橋（90＋240＋630＋240＋90）m鋼桁梁斜拉橋630 m主跨在CRH2C動車組列車單線運行時的跨中主桁下弦桿豎向振動加速度與行車速度關(guān)系圖［6］。從圖中可以看出，梁體跨中豎向振動加速度與行車速度的關(guān)系不明顯。

圖5 銅陵長江大橋鋼桁梁斜拉橋630m跨跨中主桁下弦桿豎向振動加速度與行車速度關(guān)系圖

對于大跨度斜拉橋，由于線路等級、跨度等的差異，不同橋梁實測梁體跨中豎向振動加速度差別較大，運營性能測試時，應(yīng)注意保存首次運營性能試驗的數(shù)據(jù)，以便在后續(xù)的本橋試驗中對比分析。

斜拉橋豎向振動加速度宜選用加速度型傳感器直接測量，傳感器的頻響下限應(yīng)能涵蓋梁體1階豎向自振頻率。傳感器布置時，通常需要在斜拉橋各跨橫斷面靠近行車側(cè)跨中主桁下弦桿安裝傳感器，必要時，在各跨跨中多片主桁下弦桿均安裝傳感器。測試時，采樣頻率不宜低于300 Hz。

（4）端橫梁動撓度

端橫梁的撓度過大，列車在進(jìn)入或離開時，會在梁體部位產(chǎn)生錯位，影響乘坐舒適性。日本《鐵路結(jié)構(gòu)物設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及解釋——變位限制》規(guī)定新干線鐵路端橫梁的拼接縱梁位置處的撓度限值為2 mm。CRH動車組列車單線運行時，我國部分高速鐵路大跨度斜拉橋端橫梁動撓度的實測值見表9。從表9中可以看出，實測值均小于日本規(guī)范規(guī)定的2 mm限值。按97.5%的保證率對端橫梁動撓度的實測值進(jìn)行推斷得到端橫梁動撓度的上限值0.5 mm，可作為主跨跨度在430～630 m范圍內(nèi)的大跨度斜拉橋在單線CRH動車組列車運行時端橫梁動撓度實測值的參考值。

斜拉橋端橫梁動撓度可采用位移計法測試。位移計指針應(yīng)與測試橋梁變形方向一致。斜拉橋端橫梁豎向動撓度測點宜布置在行車側(cè)內(nèi)側(cè)鋼軌處下方。測試時，采樣頻率不宜低于100 Hz。

表9 高速鐵路斜拉橋?qū)崪y端橫梁動撓度［2-6］

2.3.2 橫向動力響應(yīng)

（1）梁體橫向振幅

圖6給出了合福鐵路銅陵公鐵兩用長江大橋（90＋240＋630＋240＋90）m鋼桁梁斜拉橋630 m主跨在CRH2C動車組列車單線運行時的跨中主桁下弦桿橫向振幅與行車速度關(guān)系圖［6］。從圖中可以看出，梁體跨中橫向振幅與行車速度的關(guān)系不明顯。

圖6 銅陵長江大橋鋼桁梁斜拉橋630m跨跨中主桁下弦桿橫向振幅與行車速度關(guān)系圖

對于大跨度斜拉橋，由于線路等級、跨度等差異，不同橋梁實測梁體跨中橫向振幅差別較大，運營性能測試時，應(yīng)注意保存首次運營性能試驗的數(shù)據(jù)，以便在后續(xù)的本橋試驗中對比分析。

斜拉橋橫向振幅宜選用速度型傳感器通過積分轉(zhuǎn)換進(jìn)行測量，傳感器的頻響下限應(yīng)能涵蓋梁體1階橫向自振頻率。傳感器布置時，通常需要在斜拉橋各跨橫斷面靠近行車側(cè)跨中主桁下弦桿安裝傳感器，必要時，在各跨跨中多片主桁下弦桿均安裝傳感器。斜拉橋橫向振幅所關(guān)注的信號最高頻率一般不大于50 Hz，測試時，采樣頻率不宜低于300 Hz。

（2）橋墩橫向振幅

高速鐵路斜拉橋橋墩多采用圓端型橋墩，由于主桁橫寬較大，部分斜拉橋橋墩墩身橫向?qū)挾却笥跇蚨杖?，如武漢天興洲公鐵兩用長江大橋5＃墩墩身橫向?qū)挾葹?4 m，橋墩全高僅28.8 m，橋墩橫向剛度大于斜拉橋主桁的橫向剛度，單線CRH380A動車組列車作用下，實測武漢天興洲公鐵兩用長江大橋5＃墩橫向振幅最大值僅為0.02 mm［3］，橋墩橫向振幅非斜拉橋橫向動力響應(yīng)的控制因素。

運營性能測試時，對于斜拉橋橋墩橫向振幅可根據(jù)需要選測。橋墩橫向振幅的測試與梁體橫向振幅測試類似，傳感器宜布置在橋墩墩頂橫截面中心位置處，采樣頻率一般不宜低于300 Hz。

2.4 動車組列車通過橋梁的穩(wěn)定性和平穩(wěn)性

2.4.1 穩(wěn)定性

如前所述，穩(wěn)定性指標(biāo)包括輪重減載率ΔP／ˉP、脫軌系數(shù)Q／P、輪軸橫向力H。我國TB 10761—2013《高速鐵路工程動態(tài)驗收技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的車輛動力學(xué)穩(wěn)定性評判標(biāo)準(zhǔn)［20］，見表10。

穩(wěn)定性指標(biāo)通常需要對動車組列車換裝測力輪對進(jìn)行測試，大跨度斜拉橋運營性能檢定中建議采用綜合檢測列車進(jìn)行試驗，以更方便的開展車輛動力學(xué)測試。

表10 穩(wěn)定性評判標(biāo)準(zhǔn)

2.4.2 平穩(wěn)性

我國高速鐵路大跨度斜拉橋設(shè)計速度一般為200 km／h及以上，文獻(xiàn)［20］規(guī)定250 km／h高速鐵路橋梁當(dāng)橋長大于1 250 m時，動車組列車通過橋梁區(qū)段時，車輛動力學(xué)測試得到的平穩(wěn)性指標(biāo)應(yīng)達(dá)到表11中“良好”及以上標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)橋長不大于1 250 m時，動車組列車通過橋梁區(qū)段時的車體垂向加速度（20 Hz低通）不應(yīng)大于1.0 m／s2，車體橫向加速度（10 Hz低通）不應(yīng)大于0.6 m／s2。

表11 平穩(wěn)性指標(biāo)（W）評判標(biāo)準(zhǔn)

平穩(wěn)性指標(biāo)通常需要在動車組列車車體安裝加速度傳感器進(jìn)行測試，大跨度斜拉橋運營性能檢定中建議采用綜合檢測列車進(jìn)行試驗，以更方便的開展車輛平穩(wěn)性測試。

3 結(jié)論

本文基于近年來我國高速鐵路大跨度斜拉橋動力性能測試實踐和試驗數(shù)據(jù)，探討高速鐵路大跨度斜拉橋運營性能檢定技術(shù)：

（1）提出了高速鐵路大跨度斜拉橋運營性能評定的主要技術(shù)參數(shù)。

（2）分析提出了梁體自振頻率參考值，對于主跨跨度在430～630 m范圍內(nèi)的大跨度斜拉橋，梁體1階豎向自振頻率參考值建議采用190／L；梁體1階橫向自振頻率建議采用1.3（L／B）－0.6，L為主跨跨度，B為主桁寬度。

（3）分析提出了梁體豎剛度參考值，對于主跨跨度在430～630 m范圍內(nèi)的大跨度斜拉橋，主跨跨中撓跨比參考值建議采用1／800；考慮ZK活載設(shè)計時，斜拉橋梁端豎向轉(zhuǎn)角的參考值建議采用1.0‰，僅采用中-活載設(shè)計時，梁端豎向轉(zhuǎn)角的參考值建議采用1.5‰。

（4）建議保存首次運營性能試驗的數(shù)據(jù)，以便在后續(xù)的本橋試驗中對比分析。

（5）給出了不同檢定參數(shù)的測試方法建議。

研究成果為試驗人員開展高速鐵路大跨度斜拉橋運營性能檢定工作提供了技術(shù)支撐，但我國高速鐵路大跨度斜拉橋數(shù)量相對較少，其運營性能試驗數(shù)據(jù)需要進(jìn)一步積累，以形成適合于我國高速鐵路大跨度斜拉橋運營性能評估標(biāo)準(zhǔn)，更好的指導(dǎo)高速鐵路大跨度斜拉橋的運營維護(hù)。

［1］中國鐵路總公司.TG／GW 209—2014高速鐵路運營性能檢定規(guī)定（試行）［S］.北京：中國鐵道出版社，2014.

［2］中國鐵道科學(xué)研究院.渝利鐵路工程動態(tài)檢測報告［R］.北京：中國鐵道科學(xué)研究院，2013.

［3］中國鐵道科學(xué)研究院.京石武鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試及運行試驗總報告［R］.北京：中國鐵道科學(xué)研究院，2013.

［4］中國鐵道科學(xué)研究院.武漢至黃岡城際鐵路動態(tài)檢測報告［R］.北京：中國鐵道科學(xué)研究院，2013.

［5］中國鐵道科學(xué)研究院.寧安鐵路動態(tài)檢測報告［R］.北京：中國鐵道科學(xué)研究院，2015.

［6］中國鐵道科學(xué)研究院.合福鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試及運行試驗總報告［R］.北京：中國鐵道科學(xué)研究院，2015.

［7］國家鐵路局.TB 10621—2014高速鐵路設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國鐵道出版社，2014.

［8］中國鐵道科學(xué)研究院.高速鐵路橋梁檢定技術(shù)研究［R］.北京：中國鐵道科學(xué)研究院，2012.

［9］松浦章夫.高速鉄道における車両と橋桁の動的挙動に関する研究［J］.土木學(xué)會論文集，1976，256（12）：35-47.

［10］中國鐵道科學(xué)研究院.高速鐵路橋梁運營性能檢定技術(shù)深化研究［R］.北京：中國鐵道科學(xué)研究院，2014.

［11］王福天.車輛動力學(xué)［M］.北京：中國鐵道出版社，1994.

［12］張楠，夏禾，郭薇薇.基于輪軌線性相互作用假定的車橋相互作用理論及應(yīng)用［J］.鐵道學(xué)報，2010，32（2）：66-71.

ZH ANG Nan，XIA He，GUO Weiwei.Vehicle-bridge Interaction Theory and Application Based on Linear Wheeltrack Interaction Assumption［J］.Journal of the China Railway Society，2010，32（2）：66-71.

［13］張強(qiáng)，李永樂，鄧江濤，等.桁寬對大跨度鐵路斜拉橋車-橋耦合振動性能的影響研究［J］.橋梁建設(shè)，2012，42（1）：19-23.

ZH ANG Qiang，LI Yongle，DEND Jiangtao，et al.Study of Influence of Truss Width on Train-bridge Coupling Vibration of Long Span Railway Steel Truss Girder Cablestayed Bridge［J］.Bridge Construction，2012，42（1）：19-23.

［14］陳克堅，李永樂，李龍，等.大跨度鐵路鋼桁梁斜拉橋剛度設(shè)計及取值研究［J］.鐵道工程學(xué)報，2014（3）：61-71.

CHEN Kejian，LI Yongle，LI Long，et al.Research on the Stiffness Design and Its Value for Long Span Railway Steel Truss Cable-stayed Bridge［J］.Journal of Railway Engineering Society，2014（3）：61-71.

［15］徐恭義.千米級跨度鐵路橋梁的受力性能研究［J］.中國鐵道科學(xué)，2011，32（2）：56-60.

XU Gongyi.Research on the Mechanical Performance of Railway Bridges with Spans over 1 000 m［J］.China Railway Science，2011，32（2）：56-60.

［16］中國鐵道科學(xué)研究院.高速鐵路橋梁豎向撓度檢測技術(shù)與測試系統(tǒng)研究［R］.北京：中國鐵道科學(xué)研究院，2014.

［17］陳良江，喬健.中國高速鐵路大跨度橋梁發(fā)展與實踐［J］.鐵道經(jīng)濟(jì)研究，2010（6）：46-50.

CHEN Liangjiang，QIAO Jian.Development and Practice of Long Span Bridge in China High-speed Railway［J］.Railway Economics Research，2010（6）：46-50.

［18］李永樂，李鑫，高芒芒，等.德日中三國規(guī)范關(guān)于梁端豎向折角限值的對比［J］.鐵道學(xué)報，2013，35（4）：84-89.

LI Yongle，LI Xin，GAO Mangmang，et al.Comparison of Germany，Japan and China Specifications of Limit Value Standards of Vertical Rotation Angles at Beam Ends of Railway Bridges［J］.Journal of the China Railway Society，2013，35（4）：84-89.

［19］張強(qiáng)，李偉.銅陵公鐵兩用長江大橋梁端豎向轉(zhuǎn)角控制設(shè)計研究［J］.交通科技，2014（3）：4-7.

ZH ANG Qiang，LI Wei.Controlling Methods Studies on Vertical Rotation Angle at Girder End for Tongling Railcum-road Changjiang River Bridge［J］.Transportation Science＆ Technology，2014（3）：4-7.

［20］中華人民共和國鐵道部.TB 10761—2013高速鐵路工程動態(tài)驗收技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國鐵道出版社，2013.