鐵路橋樑設計

2022-11-14 13:24:02 字數 4614 閱讀 8905

為滿足改建鐵路膠濟客運專線建設的需要,編制本設計圖。

二、設計依據

(一)《新建時速200公里客貨共線鐵路設計暫行規定》 鐵建設函[2005]285號。

(二)《鐵路橋涵設計基本規範》 tb1002.1-2005。

(三)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規範》 tb1002.3-2005。

(四)《鐵路橋涵混凝土和砌體結構設計規範》tb10002.4-2005。

(五)《鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定》鐵建設(2005)157號。

(六)《鐵路線路設計規範》(報批稿)。

(七)《鐵路工程抗震設計規範》 gbj111(報批稿)。

(八)《鐵路架橋機架梁規程》 tb10213—99。

(九) 鐵道部工程設計鑑定中心《改建鐵路膠濟客運專線工程初步設計審查意見》。

三、適用範圍

(一) 設計速度:客車200km/h,貨車120 km/h。

(二) 線路情況:客貨共線,雙線正線(標準線間距4.4m),曲線(曲線半徑r=2200m)。

(三) 軌底至梁頂高度:0.7m。

(四) 施工方法:掛籃懸臂灌築施工。

(五) **烈度:基本**烈度6度。

(六) 橋式:本橋橋跨布置為75+120+75m預應力混凝土連續梁,全長271.7m(含兩側樑端至邊支座中心各0.85m)。

四、設計原則及技術引數

(一)設計荷載

1. 恆載

(1)結構自重:按《鐵路橋涵設計基本規範》(tb1002.1-2005)採用,梁體γ取26.5kn/m3。

(2)二期恆載:雙線橋面二期恆載(包括鋼軌、扣件、墊板、枕木、道碴、防水層、保護層、電纜槽、擋碴牆、行人路欄杆、接觸網支架、行人路板等)按有碴橋面考慮,二期恆載q=198kn/m。

(3)混凝土收縮、徐變影響:根據《鐵路橋涵設計基本規範》(tb1002.1-2005)進行計算,

環境條件按野外一般條件計算,相對濕度取70%。

根據老化理論計算混凝土的收縮徐變,係數如下:

徐變係數終極極值:2.0(混凝土齡期6天)。

徐變增長速率:0.0055。

收縮速度係數:0.00625。

收縮終極係數:0.00016。

(4)基礎沉降:相鄰墩台沉降差按25mm考慮,且荷載組合時按最不利情況進行組合。

2. 活載

(1)設計列車荷載: 中-活載;設計載入時,標準活載計算圖式可任意擷取。

(2)列車活載的動力係數應按下列公式計算

式中α=4(1-h)≤2。其中,h為軌底到梁頂道碴厚度;l為橋梁跨度,以公尺計。

(3)曲線橋列車靜活載產生的離心力:水平向外作用於軌頂以上2.0m處。離心力的大小等於

中-活載乘以離心力率c。c按下式計算:

式中:v—設計速度(km/h); r—曲線半徑(m); l—橋上曲線部分荷載長度(m);f—荷載折減係數。

當l≤2.88m或v≤120km/h時,f=1.0。

曲線上的橋梁還應考慮沒有離心力時列車活載作用的情況。

(4)橫向搖擺力:列車橫向搖擺力為活載主力,取100 kn,作為乙個集中活載作用於橋梁結構最不利位置,其用點在垂直線路中線的鋼軌頂面。對於雙線橋梁,只計算任一線上的橫向搖擺力。

3. 附加力

(1)風力:橋上有車時設計風壓強度為1250pa,橋上無車時設計風壓強度為2200pa。

(2)溫度荷載:施工合攏溫度按照5~15℃考慮,梁體按均勻公升溫25℃、降溫25℃計算,非線性溫度變化,按頂板公升溫5℃考慮。橫向計算日照溫差及寒流溫差採用如下圖示:

(3)制動力或牽引力的計算按《鐵路橋涵設計基本規範》規定辦理。即橋上列車制動力或牽引力應按列車豎向靜活載的10%計算。但當與離心力或列車豎向動力作用同時計算時,制動力或牽引力應按列車豎向靜活載的7%計算。

雙線橋採用一線的制動力或牽引力。制動力或牽引力由固定墩承受。

4. 特殊荷載

(1)**力:按《鐵路工程抗震設計規範》(gbj111-87)的規定計算。

(2)長鋼軌縱向水平力:按《新建鐵路橋上無縫線路設計暫行規定》辦理。

(3)列車脫軌荷載:按《鐵路橋涵設計基本規範》(tb1002.1-2005)辦理。

(4)施工荷載:施工掛籃和模板總重120t,掛籃前支點距離樑端0.5m。

合攏吊架、模板重量按2x300kn(每懸臂端各300kn)考慮,機具、人群等臨時施工荷載按2.5kn/m計算。當採用的施工荷載大於

本設計荷載時,應按實際荷載重新進行檢算。

(二)主要設計指標

1. 梁體變形限值

(1)梁體豎向撓度:梁體的豎向撓度的計算採用「中-活載」乘以動力係數,雙線橋雙線載入。

梁體豎向撓度值不大於梁體計算跨度的1/900。

(2)在中-活載乘以動力係數作用下,樑端豎向折角不應大於2‰。

(3)在列車橫向搖擺力、離心力、風力和溫度力的作用下,梁體的水平撓度應不大於梁體計算跨度的1/4000。

(4)在中-活載乘以動力係數作用下,乙個軌距寬度內3.0m梁長的扭曲變形應滿足:t≤3.0mm。

(5)軌道鋪設後,有碴橋面梁的徐變上拱值不宜大於20mm。

2. 設計安全係數及各階段應力指標

按照《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規範》規定執行。梁體設計安全係數及各階段應力指標見表一。

注:為鋼絞線之抗拉強度標準值;fc'、fct'分別為預加應力時混凝土軸心抗壓、

抗拉極限強度;fc、fct分別為混凝土軸心抗壓、抗拉極限強度。

2.對於製造工藝不符合工廠製造條件的結構,表中所列主力及主力加附加力作用下

的各項強度安全係數均應增大10%。

(三)線形控制

1. 梁體由於列車動活載所引起的豎向撓度值:邊跨18.

2mm(向下),為計算跨度的1/4120;中跨50.0mm(向下),為計算跨度的1/2400,均小於l/900,滿足規範要求。

2. 梁體由於列車動活載所引起的豎向樑端轉角值:0.9‰<2‰;梁體反彎的樑端轉角:-0.7‰>-2‰,滿足規範要求。

3. 預拱度按(恆載+1/2活載)撓度值反向設定,見膠濟客專濟樞橋通-01-025圖,恆載作用下最大撓度值:邊跨19.

9mm(向上);中跨26.9mm(向下)。實際施工中立摸高程應根據具體情況,充分考慮施工荷載、預應力、溫度、收縮徐變的影響以及預計二期恆載上橋時間確定。

4. 梁體由於列車橫向搖擺力、離心力、風力和溫度力引起的水平撓度值:邊跨2.

7mm,為計算跨度的1/27778;中跨11.5mm,為計算跨度的1/10435,均小於l/4000,滿足規範要求。

5. 按成橋後60天上二期恆載計算徐變上拱值為:邊跨4.9mm(向上),中跨1.4mm(向上),均小於20mm,滿足規範要求。

五、主要結構形式

1.計算跨度為75+120+75m,邊支座中心線至樑端0.85m,梁全長271.7m。

樑高沿縱向按二次拋物線變化,中支點樑高9.5m(高跨比1/12.6),邊支點及跨中樑高5.

5m(高跨比1/21.8), 中跨跨中直線段長10m,邊跨直線段長20.85m。

2.採用整體橋面形式,橋面板上設定高擋碴牆、行人路板、混凝土欄杆或聲屏障,電纜槽設於行人路板下。線路中心距行人路欄杆內側不小於3.25m。

連續梁邊跨跨中設定普通電化立柱乙個;中跨距墩中心40m處各設定普通電化立柱乙個,電化立柱距離線路中心線距離應不小於2.9m,基礎處橋面板需區域性加厚。橋面布置見膠濟客專濟樞橋通-01-007圖。

3.截面採用單箱單室直腹板形式,頂板厚度除樑端附近外均為45cm,腹板厚60~100cm,按折線變化,底板由跨中的40cm按二次拋物線變化至根部120cm。頂板寬度為11.8m,底板寬度6.

8m。箱梁兩側腹板與頂底板相交處均採用圓弧倒角過渡。箱梁懸臂板下設定通長的滴水槽。

支座處及中跨跨中共設定5個橫隔板。橫隔板厚度:邊支座處1.

75m,中支座處3.2m,中跨跨中0.6m。

橫隔板及樑端底板設有孔洞,供檢查人員通過。

4.全橋共分67個梁段,中支點0號梁段長度13m,一般梁段長度分成3.0m、3.5m、4.

0m,合攏段長2.0m,邊跨現澆直線段長14.85m,最大懸臂澆築塊重2143kn。

5.本橋位於半徑為2200公尺的平曲線上。圖紙中梁體沿橫截面中心線對稱布置,相應的梁體輪廓尺寸均為沿梁體中心線的展開尺寸。施工時按實際線型施工放樣。

梁體輪廓、普通鋼筋、預應力鋼束及管道等均以梁體中心線為對稱線沿徑向根據曲率進行相應調整,支座、橋墩亦按徑向布置。

六、建築材料

(一)、混凝土:

梁體採用c55耐久混凝土,fc=37mpa,fct=3.30mpa,ec=3.60x104 mpa,封端採用c55無收縮混凝土,封錨後用防水塗料進行防水處理。

管道壓漿所用水泥漿強度等級不低於m50。擋碴牆、行人路欄杆底座及電纜槽豎牆採用c40混凝土;行人路欄杆採用c30鋼筋混凝土。

(二)、預應力體系:

1. 縱向預應力鋼筋採用抗拉強度標準值為1860mpa的高強低鬆弛鋼絞線,公稱直徑15.2mm,其技術條件應符合gb/t5224-2003標準。

管道形成採用塑料波紋管。錨具採用夾片式錨具。

縱向預應力束t0~t4採用19-φj15.2鋼絞線,t5~t18採用15-φj15.2鋼絞線;腹板鋼束f1~f11採用19-φj15.

2鋼絞線,w1~w6採用19-φj15.2鋼絞線;底板預應力鋼束b0~b8、d0~d6採用12-φj15.2;樑端錨固鋼束採用單端張拉,其餘鋼束均採用雙端張拉。

錨下控制張拉應力:fi、ti、wi束為1260mpa,di、bi束為1320mpa。

鐵路橋樑設計活載報告

隨著我國鐵路橋樑建設水平的不斷進步,鐵路橋樑的美學效果已經成為現代鐵路橋樑建設中必須考慮的重要因素之一,其中考慮橋梁美學的具體措施之一有以高架橋代替高填土,由於高速鐵路必須具有高平順性 高穩定性和高可靠性,因此,對高速鐵路橋樑設計提出的高要求,下面將著重分析歐洲普遍採用的uic活載 我國普鐵中 活載...

鐵路橋樑上部結構檢測習題

一 填空 1 橋梁結構的安全性包括結構的強度 剛度 穩定性及耐久性等指標。2 粘結玻璃布法的玻璃布是由玻璃纖維 油脂和臘製成。3 測振感測器由慣性質量 阻尼和彈簧組成。4 動載試驗測試系統一般由感測器 放大器和記錄儀構成。5 混凝土構件中常見的缺損有裂縫 碎裂 剝落 層離 蜂窩 空洞 腐蝕和鋼筋鏽蝕...

鐵路橋樑檢測鑑定與養護內容概述

摘要安全的鐵路環境是構建和諧鐵路的根本所在,安全第一,預防為主 始終是中國鐵路運輸的永恆主題,鋼筋混凝土鐵路跨線橋已使用30多年,對其進行檢測鑑定,確定其現有承載力,提出加固方案滿足改變生產工藝後的鐵路橋正常使用要求。關鍵詞鐵路橋 檢測鑑定 養護 鋼筋混凝土6跨單線鐵路橋,跨度均為16.0m,鐵路橋...