高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术(研究生课程讲稿)

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“十一五”国家科技支撑计划“高速磁浮交通技术创新及产业化研究”

高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术

同济大学桥梁工程系 轨道交通桥梁研究室 2013年7月9日1

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术主要内容

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引言

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磁浮大跨度桥梁设计关键技术研究

高速磁浮跨黄浦江桥梁方案研究

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三塔斜拉桥方案介绍

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术

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引言

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.1 概述 本课题研究跨越黄浦江的大跨度高速磁浮 桥梁关键技术、主要设计参数和设计指南、 可行的技术方案，为准备修建的上海浦东 机场到虹桥机场磁浮交通线做好必要的技 术准备。 磁浮交通桥梁刚度要求高，变形限值要求 非常严格，与道路桥梁和铁路桥梁相比， 有其独特的技术要求。4

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.1 概述 磁 浮 跨 黄 浦 江 桥 梁 工 程N

磁浮上海机场联络线沿A15公路南侧跨越黄浦江，大桥位于现有 闵浦大桥南侧； 考虑施工可行性、减小相互影响为前提，尽量靠近闵浦大桥， 减少用地； 两桥中线间距离约85m,桥面净距约50m;5

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.1 概述 要建造跨越黄浦江的磁浮大跨桥梁，目前 没有现成的设计标准可循，也没有已建成 的大跨桥梁的经验可供借鉴，磁浮交通大 跨桥梁设计、建造技术存在着许多人们尚 未认识且有待研究的东西。因此开展大跨 度磁浮桥梁设计关键技术的前期研究无论 是对上海磁浮交通线的建设，还是对磁浮 交通技术的发展与推广均具有重要的理论 意义和工程实际应用意义。6

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.2 磁浮交通简介 磁浮列车是一种利用电磁力实现车辆支撑、牵引 和导向的交通运输工具，其结构形式既具有常规 轮轨接触式铁路交通的特点，又有独特的结构形 式和系统工作原理：非接触式的电磁悬浮、导向 系统、非接触式的牵引和制动。 磁悬浮列车没有传统火车的车轮，靠巨大的电磁 力(吸引力或排斥力)支撑而悬浮在导轨上，运 行时除了空气摩擦阻力外，没有传统的轮轨摩擦 阻力和其它阻力，能达到传统陆地交通工具空前 未有的速度(时速可达500km/h)。7

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.2 磁浮交通简介

磁浮列车利用电磁吸力或斥力悬浮和导向车体，采 用直线电机牵引列车。按电磁力的产生方式，目前 磁浮列车己采用的电磁悬浮模式可分为： ① 永磁悬浮PMS (Permanent Magnet Suspension),代表车型有德 国M-bahn; ② 常导电磁悬浮EMS (Electro magnetic Suspension),以可控电磁铁 为主形成磁吸式系列，代表车型有

德国Transrapid、 日本HSST、韩国Komag,悬浮气隙稳定在8~12mm, 最多为20mm(如真空管道列车);8

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.2 磁浮交通简介③ 超导电动悬浮EDS (Electrodynamic Suspension );研究表明 ，超 导磁体具有自身稳定调控能力，其悬浮状态的实 现一般无需外界控制系统。低速时抬车力小，故 车辆加辅助轮，高速时车体可达100~300mm的悬 浮高度，代表车型有日本研制的MLU001、MLU002、 MLU002N及MLX01型； ④ 高温超导HTS (High Temperature Superconductor)悬浮；(5) 混合电磁悬浮，以上四种基本悬浮方式的组合， 如PMS与EMS组合。9

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.2 磁浮交通简介

磁浮列车悬浮方式与结构示意图10

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.2 磁浮交通简介

磁浮列车悬浮方式与结构示意图11

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.2 磁浮交通简介

美国中低速磁悬浮车辆概念图12

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.2 磁浮交通简介

国防科大CMS-03A工程样车13

西南交大中低速磁浮列车

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.2 磁浮交通简介

日本超导磁悬浮试验车14

上海磁悬浮

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.2 磁浮交通简介

德国磁浮列车TR08结构原理图15

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.3 磁浮轨道梁简介 目前已修建的磁浮交通桥梁的数量有限， 其结构形式主要是小跨径的简支梁，只有 日本山梨试验线修建了跨度超百米的用于 超导系统的尼尔森体系系杆拱桥，而常导 磁悬浮系统的超百米跨度桥梁的建设在世 界上尚无先例，迄今为止人们对大跨磁浮 交通桥梁建造技术的认识和实践均处于初 级阶段。16

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.3 磁浮轨道梁简介 轨道梁的特点可以概括为以下几点: 1. 一般均采用高架结构; 2. 以小跨度为主; 3. 刚度大、整体性好; 4. 重视改善结构耐久性，便于检查、维修。

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.3 磁浮轨道梁简介

德国高速磁浮轨道梁变迁18

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高速磁浮大跨度桥梁设计关键技术 1.3 磁浮轨道梁简介

常 规 的 中 小 跨 径 轨 道 梁上海浦东磁浮示范运营线轨道梁19

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xavq.html