新型中低速磁浮交通承轨台与U形梁一体化结构设计与性能研究
焦亚萌，刘 奇
（中铁工程设计咨询集团有限公司桥梁工程设计研究院，北京 100055）
摘要：目的:针对现有中低速磁浮轨道结构中轨道梁刚度不足、梁上承轨台结构高度大且施工复杂等问题，本文旨在提出一种新型的承轨台与U形梁一体化结构，以实现结构轻量化、施工高效化与经济性优化的多重目标。方法:基于结构性能优先、施工可实施性、经济与空间优化等原则，完成一体化结构的概念设计与参数化建模。其次建立计算模型，通过静动力分析与对比研究，确定合理的结构跨度与梁高。在统一设计参数（25m跨、1.4m梁高）条件下，建立有无承轨台参与受力的两种工况模型，系统对比其在材料用量、强度与抗裂性能、长期变形、结构刚度及自振频率等方面的差异。最后与传统分离式结构（梁高1.7m）进行全维度技术经济综合对比。结果:（1）一体化结构在25m跨度下推荐梁高为1.4m，其挠度满足规范限值，且实现了梁高较传统分离式结构降低0.3m。（2）与传统分离式结构相比，一体化结构混凝土与钢筋用量均减少约4.0%，工程成本节约约8447元。（3）承轨台参与受力后，结构性能显著提升：预应力钢束用量减少10.97%，跨中强度与抗裂安全系数分别提高4.35%与8.70%，残余徐变变形降低86.56%，静活载挠度减少33.16%，梁端转角减小33.00%，竖向一阶自振频率提升84.6%。结论:本文提出的承轨台-U形梁一体化结构，通过体系创新与整体协同受力，实现了降低梁高、减轻自重的目标，并且具备良好的经济性。该结构有效解决传统形式的固有矛盾，为新一代中低速磁浮交通系统提供兼具低维护、长寿命和良好经济性的轨道梁解决方案，对推动磁浮交通技术的工程应用与发展具有重要的理论与实用价值。
关键词：中低速磁悬浮；一体化结构；承轨台；U形梁；有限元分析
中图分类号: U237 文献标识码: A DOI: 10.13238/j.issn.1004-2954.202512240003