30高速铁路设计规范条文说明7桥梁091027.docx
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30高速铁路设计规范条文说明7桥梁091027
7.1.1客运专线铁路车流量大,技术标准高,为保证列车正常运行不受限制,桥涵的洪水频率标准,按我国铁路干线最高等级的Ⅰ级干线标准办理。
7.1.2客运专线上的桥梁设计,除须满足一般铁路桥梁的要求外,还需满足一些特殊的要求,这是因为在列车高速运行条件下,结构的动力响应加剧,从而使列车运行的安全性、旅客乘坐的舒适度、荷载冲击、材料疲劳、列车运行噪声、结构耐久性等问题都与普通铁路不同。
所以,桥梁结构必须具有足够的强度和刚度,必须保证可靠的稳定性和保持桥上轨道的高平顺状态,使客运专线铁路的桥梁结构能够承受较大的动力作用,具备良好的动力特性。
再一方面,高速列车的运营要求较高,能用于检查、维修的时间有限。
因此,从总体上来说,客运专线铁路上的桥梁结构应构造简洁,规格和外形力求标准化,消除构造上的薄弱环节,使得便于施工、建造质量容易得到控制,达到少维修的目的。
7.1.3国内外大量桥梁的使用经验说明,结构的耐久性对桥梁的安全使用和经济性起着决定的作用。
经济合理性应当使建造费用与使用期内的检查维修费用之和达到最少,片面地追求较低的建造费用而忽视耐久性,往往会造成很大的经济损失。
因此,客运专线铁路的桥梁结构,设计中应十分重视结构物的耐久性设计,统一考虑合理的结构布局和结构细节,强调要使结构易于检查维修以保证桥梁的安全使用。
从而满足结构设计使用年限100年的要求。
7.1.4国家和铁道部都颁布了较多的关于工程材料的规范和规定,国内由于地域比较辽阔,特别针对特殊气候条件如高原高寒地区也都根据当地情况制定了特定的规定。
在设计中应重视材料的合理选用及设计,这是保证结构具有长期耐久性的根本。
7.1.5各国已建成的高速铁路中,预应力混凝土桥梁的数量占有绝对优势,这是因为与其他混凝土建桥材料相比,预应力结构具有一系列适合高速铁路要求的特性,如刚度大、噪音低,由温度变化引起的结构位移对线路结构的影响小,运营期间养护工作量少等,而且造价也较为经济,所以本设计规范要求桥梁上部结构应优先采用预应力混凝土结构。
桥梁的上部结构直接承受列车荷载,由于高速列车运行时动力响应加剧,为保证列车运行安全和旅客乘坐舒适,加强上部结构的竖向刚度、横向刚度和抗扭刚度,使其满足刚度限值的要求,以提高结构的动力特性,都是十分必要的。
高架线路上采用多孔等跨简支梁桥的型式,具有以下优点:
等跨简支体系的桥跨外形一致、截面相同、构造布置统一,使桥跨密集的高架线路在运营中的管理工作大为简化,也便于结构的日常检查和养护维修。
高架线路采用简支体系的梁桥,更能适应地质不良、地基承载力低的地段。
等跨简支梁,工程量大,适宜于现场工厂化预制,逐孔架设,能显著提高施工速度。
多孔等跨布置的连续梁,能够提高梁部结构整体性和刚度,并且对保持桥上线路的平顺性更有利,从而提高桥上行车的舒适性和安全性。
采用适当的施工方法能保证桥梁的经济性和施工进度。
钢筋混凝土刚架结构,是一种空间静不定结构,整体性好,具有较好的刚度和抗震性能,日本高速铁路高架桥多采用这种结构型式,有一定的使用经验。
故当技术经济条件相宜时,也可采用这种结构型式。
斜交刚架和框构桥在跨越道路等场合,其适应性强,整体性好,可以采用。
钢混凝土结合梁或型钢混凝土结构跨越能力强,施工方便,并且由于结构重量轻,有显著的抗震优势,故在跨越繁忙道路或抗震要求较高的场合适用。
根据以上分析,本规范建议优先采用预应力混凝土结构,根据需要也可采用钢筋混凝土结构,钢结构和钢—混凝土结合结构。
我国既有铁路线上的混凝土连续梁,无论是单线桥或双线桥,无一例外的全部都是采用箱形截面构造。
这是因为箱形截面整体性强,抗扭刚度大,是当代混凝土桥特别是大跨度混凝土桥的主要形式。
用于客运专线铁路上,其动力特性更显得优越。
但是,对于跨度40m以下的混凝土简支箱梁,应考虑梁体运输、架设问题。
目前,我国既有铁路,除个别工点外,基本上是采用T形截面构造。
这种截面形式的混凝土梁,分片预制,分片架设后将横隔板桥面联成整体,若用于客运专线铁路上,为保证桥跨的整体性,架设后必须通过现浇混凝土将桥面、隔板联成整体并施加横向预应力。
说明图7.1.5a)给出跨度32m预应力混凝土整体箱梁和分片T梁两种截面形式,在梁高相同条件下的截面刚度(以I表示)的计算结果,从图中可以看出,两者的竖向刚度,彼此相差不大,而箱形截面的横向刚度和抗扭刚度明显大于T形截面。
说明图7.1.5b)是对跨度16m梁的计算结果,从图中可以看出,两种截面形式的混凝土梁的竖向刚度和扭转刚度是比较接近的,说明对于16m这样较小跨度的混凝土梁,采用T形截面也是可行的。
a)跨度32m梁
b)跨度16m梁
说明图7.1.5截面刚度比较图
总之,箱形截面梁,刚度大,整体性好,具有较好的动力特性,架设(或制造)可一次到位,无工地联接工作,工期较短,应当是中小跨混凝土梁部结构的首选型式。
它的主要缺点是自重大,桥面宽,预制架设需要重型设备等。
至于在双线并列情况下,梁部结构是采用单线梁的分离式结构,还是采用双线整体式结构的问题,经研究认为,对于中等跨度的连续梁结构,考虑到一般均采用悬臂灌注法施工,显然以采用整体式结构较为合理。
而对于小跨度简支梁结构,则需要从制造、运输、架设和运营、养护、特别是结构动力性能等诸方面,进行分析比较。
比较结果认为:
单箱单室双线整体箱形截面梁,具有腹板少,圬工省,较厚的腹板有利于布置钢筋和提高耐久性等优点。
单线单箱单室箱梁结构尺寸较小,重量较轻,便于运输和架设,施工设备动力要求较小,但其圬工用量较多,且列车运行平稳指标比双线整体结构要差一些。
尤为重要的是,双线单箱整体式结构,由于结构横向刚度大,改善了旅客乘坐舒适度。
北方交通大学在研究中曾先用16m和32m高速铁路混凝土简支梁,保持频率不变,改变桥梁的质量和刚度(各增大一倍)计算在高速列车通过时的车体加速度、旅客乘坐舒适度的斯佩林指标和轮重减载率进行对比。
计算结果,16m单线简支梁的车体加速度最大值为22cm/s2几乎为双线桥的两倍,16m单线桥的斯佩林指标最大值为,双线桥为,指标降低了,舒适度大为改善,16m双线桥的轮重减载率也有所降低。
L=24m的混凝土简支箱梁的舒适度指标,从单线梁的降至双线整孔梁的效果十分明显。
32m简支梁得计算结果与此基本一致。
因此,从保证高速列车运行乘坐舒适度的角度来看,联成整体的双线桥比单线桥优越,故宜优先考虑,但考虑到有些地区或特定的条件,如在山区桥隧相连地段,整孔双线箱梁难以从两边隧道运输通过,同时就地现浇架设条件也很困难,故也有采用并置的单线箱型截面梁,如在石太客运专线上,这种情况也是有的。
对于跨度16m及以下的桥梁,钢筋混凝土框架桥、钢筋混凝土连续刚架、小跨度刚架连续梁、整体式钢筋混凝土板梁、横向联结的多片式T梁等均能满足高速行车的要求,故可以根据工点的实际情况、施工条件等来选择合理的结构型式。
7.1.6斜交桥梁由于梁体两侧挠度差异,将会影响高速列车的运行安全和旅客乘坐的舒适度,故一般不宜设置斜梁。
斜交不可避免时,应做成与桥轴线小于60o的斜交。
出于同样的原因,为避免台后轨枕一头支于桥台另一头支于路基会造成不均匀沉降影响行车的平稳性,故本条规定,一般斜交桥后边线,宜做成与线路中线垂直。
7.1.7客运专线铁路桥面设置与普通铁路不同,目前铁路客运专线的轨道形式也呈多样性,如有砟轨道、无砟轨道等,无砟轨道又分CRTSⅠ型和CRTSⅡ型;同时桥上附属设施较多,如各种电缆、接触网支柱、安全防护设施及疏散通道等等,以及养护维修的检查通道等,在客运专线设计时应全面考虑这些设施的统筹布置,既要满足其功能使用要求又要考虑其经济合理。
7.1.8涵洞结构处在路基之内,洞顶有填土,高速列车的动力响应相对地影响较小,所以,普通铁路的涵洞,一般来说也可用于客运专线铁路。
本条规定是根据既有普通铁路线上涵洞使用多年的经验,以及目前在建的京津城际、武广、郑西等客运专线均大量采用了钢筋混凝土框架涵的现状,推荐采用整体性好,适应性强,又方便施工,便于检查维修的矩形框架涵。
7.1.9桥涵结构物与路基的结合部,由于路基与桥涵结构物的刚度不同,以及路基与桥涵结构物的沉降不一致,会造成高速行车的跳车现象。
相对地涵洞由于洞顶有填土对高速行车的影响小一些。
对于桥梁,两桥桥台之间的净距离过近时,会造成短时间内两次跳车,对旅客乘车的舒适性产生影响。
另外,由于两桥后均要设置过渡段,距离过近,剩余的普通路基已不多,故与两桥连起来相比,经济上已没有多大差别。
对于涵洞或框构,由于客运专线铁路路基的填筑要求很高,一般应采用大型机械压实。
涵或框构之间的净距过小,会造成施工困难。
根据以上分析,并参考秦沈客运专线的经验,综合各种因素提出两桥之间、框构或涵(桥涵)之间路基长度适宜的净距离。
但对于一些特殊情况,如两沟当中的山包设置路基长度不满足最小长度要求,而设桥又是路堑内设桥,明显不合理,故对于这种类似的情况路基应特殊处理使之满足一般路基过渡段的要求。
7.1.10桥梁和涵洞的设置应和原有自然水系及排灌系统的排水做好衔接,使排水通畅,对上下游的影响最小为宜。
为了保证桥涵附近路堤的稳定,桥涵设计时应满足路基排水的需要。
7.1.11线路位于深切冲沟等特殊地貌、地质条件地段不能简单设置涵洞通过,要进行桥梁、涵洞方案比较确定。
设置涵洞时容易积水或排水不通畅对特殊地貌、地质条件下的路基工程造成较大不安全影响时,宜采用桥梁通过。
7.1.12客运专线行车对轨道平顺性提出了高要求,是影响轨道平顺性的最重要的因素,通过试验观测桥涵发生的变形和沉降成为必然。
故对于客运专线无砟桥涵应设立观测基准点,进行系统观测与分析,其测点布置、观测频次、观测周期应符合《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估指南》的有关规定。
7.1.13现行铁路工程桥涵专业设计规范对混凝土结构主要考虑结构的承载能力,而较少考虑环境作用引起的材料性能裂化对结构的影响。
为了使我们桥涵混凝土结构设计能够适应铁路工程建设的需要,并有利于可持续发展的战略,已颁布制定了《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》。
我们客运专线桥涵结构的设计也按此规定办理。
7.2.1本规范有关荷载的内容是在现行铁路桥涵设计规范的基础上,针对客运专线铁路桥涵设计的特点,进行必要的修订和补充。
所以,荷载的分类及荷载的组合原则仍然沿用铁路桥涵设计规范的规定,只是根据高速行车和采用无缝线路的实际情况,在荷载项目上,增列了长钢轨伸缩力、挠曲力和断轨力和高速行车引起的气动力。
桥梁因温度变化而伸缩,因列车荷载作用而发生挠曲。
桥梁的这种变形受到轨道结构的约束。
又因桥上无缝线路的连续性,致使梁变形时,钢轨产生两种纵向水平力,分别称之为伸缩力和挠曲力,同时,两种力也反作用于梁,并传递到支座和墩台上。
伸缩力和挠曲力都是主力,但两者在同一轨道上不会同时产生。
桥上无缝线路的钢轨,由于疲劳、纵向力过大或其他原因损伤而可能造成断轨,从而产生断轨力。
断轨力按一跨简支梁或一联连续梁长范围内的线路纵向阻力之和计算,最大断轨力不超过最大温度拉力值。
在正常运营养护条件下,发生断轨的机率比较小,而断轨力的值又比较大,所以,规定不论单线或双线桥梁,只计算一轨的断轨力,而且将其作为特殊荷载,称为长钢轨断轨力。
在荷载组合上,只考虑它与主力相组合,不与其他附加力组合。
气动力是指高速列车运行时带动周围空气随之运动,形成的列车风在临近列车的建筑物上产生的波动压力,它与列车形状、速度、以及临近建筑物距线路的距离、建筑物的高度等因素有关。
列车风压力呈正、负压力波形式。
气动力属主力。
CRTSⅡ型板式无砟轨道目前在客运专线上开始应用,其本身与梁墩的连接是通过接触面的摩擦和两端端刺固定的形式,目前正在开展相关研究但还没有形成可纳规的科研成果。
设计时应根据实际情况考虑CRTSⅡ型板式无砟轨道作用力及其与有关荷载的组合。
除上述提到的四项荷载外,其他荷载项目及有关荷载组合的规定,都与现行铁路桥涵设计规范相同。
7.2.2本条规定与现行铁路桥涵设计规范的规定相同。
对力的组合原则进行了规定。
7.2.3本条规定与现行铁路桥涵设计规范的规定相同。
对检算的原则进行了说明。
7.2.4本条规定与现行铁路桥涵设计规范的规定相同。
对桥涵结构一般常用材料的容重的取值做了说明。
7.2.5本条规定与现行铁路桥涵设计规范的规定基本相同,规定了墩台上的土的侧压力的计算方法,同时考虑到客运专线台后过渡段采用的填筑材料的不同,一般为混凝土的或级配碎石的,特别提出了台后填土的内摩擦角应根据台后过渡段填筑的实际情况确定。
7.2.6客运专线铁路的竖向荷载设计图式,是客运专线铁路桥梁设计的基础,是最重要的参数之一。
活载标准的制定历来为各国所重视。
活载标准应满足运输能力的需要,满足机车车辆发展的需要,并保证据此确定的承重结构具有足够的可靠度,能确保运输安全。
对于客运专线铁路还要考虑较高的旅客乘坐舒适度的要求。
桥梁是铁路线上主要承重结构,客运专线铁路桥梁长度占全线很大比例,目前在建的客运专线桥梁长度占全线长度一般在70%以上,活载图式制定的合理与否,直接影响到行车安全和工程造价,如果选定的活载图式标准偏低,则会危及行车安全或影响运输能力,标准过高则会造成浪费。
所以说,活载设计图式的选定不单单是个技术问题,更是一个经济政策的问题,同时,也反映一个国家的技术发展水平和综合国力。
影响设计活载图式的因素很多,活载的图式和大小与线路上运行的机车车辆本身的参数如列车类型、轴距、轴重、编组以及车辆的发展有密切的关系,还与运输模式(是单一的客运还是客货混运)、速度指标、不同结构体系的加载方式等密切相关。
所以说,实际运行的机车车辆本身的参数,并不等于活载图式。
这牵涉到“设计活载”和“运营活载”的概念差别。
简言之,在考虑了以上诸多因素后确定的设计活载图式在桥梁上产生的静、动效应,应大于各类实际运行的机车车辆所产生的静、动效应,同时考虑其发展以及其他难以预见的因素,还应留有适当的强度储备。
1国外高速铁路设计活载图式概况及其特点
国外高速铁路活载图式大体上分为两种体系。
其一是欧洲普遍采用的UIC活载,其基本图式是一致的,仅根据各国具体情况有所补充;另一种是日本采用的高速列车专用荷载N、P荷载。
欧洲各国普遍采用的UIC活载,它包络了六种运营列车的活载图式,能够概括当前和可预见的将来在欧洲铁路上出现的荷载,它包络的运营列车,包括最大时速为80km的特重列车、最大时速为120km的重型货车、最大时速为250km的长途客车和最大时速为300km的高速轻型客车。
日本高速铁路标准设计活载,非常接近日本实际的高速运营列车活载。
标准P活载和UIC活载图式中包含的时速300km的高速轻型高速列车活载的轴重、轴距相差不大。
2制定我国客运专线铁路活载图式的基本思路和方法
在制定客运专线铁路活载图式时,首先是考虑基础设施按350km/h的要求,同时也要考虑我国跨线列车轴重较大的可能。
分析当前国外高速铁路活载图式的两种体系,日本基本上是单一的轻型高速列车体系。
而UIC活载却概括了现在欧洲的轻型和重型运营列车荷载,并留有列车发展的余地,这与我国客运专线铁路的目标值和本线与跨线列车共线运行的运输模式是很接近的。
再者,根据专家意见,应考虑必要时客运专线铁路线可运行货物列车,另外应考虑客运专线铁路活载图式向国际标准靠拢。
我们对采用中-活载与UIC活载模式的差异,建立起中-活载、UIC活载和拟制定的客运专线铁路设计活载图式之间的关系,使活载图式的制定有参考对象,并可为正确评估客运专线铁路桥梁结构的基本建设规模提供参考。
在制定客运专线铁路活载图式的方法上,首先,我们把拟制定的客运专线铁路活载图式需要概括的运营列车活载加以分析。
铁道部在《京沪高速铁路设计暂行规定》研究过程中根据“八五线桥隧参数研究”和“八五”高速攻关课题的理论研究结果,在保证桥梁结构的动力可靠性(不出现共振,动力系数不应过大)、旅客乘坐的舒适性(单孔梁挠跨比可以放宽)和列车运营安全性的前提下,通过计算理论分析推荐采用ZK活载图式作为客运专线铁路桥梁设计活载。
ZK活载图式作为客运专线铁路桥梁设计活载,其静、动载效应均大于跨线列车和高速列车的静、动载效应,并有一定余量,且设计活载与实际运营活载间的余量和既有铁路设计活载(中一活载)与实际运营活载间的余量相当。
ZK活载作为客运专线铁路桥梁设计活载,其作用于结构上的内力变化与实际运营活载内力变化规律协调。
对于跨度或影响线加载长度等于或小于6.0m的需要采用ZK特种活载才能满足运营货物列车的要求,故为跨度或影响线加载长度等于或小于6.0m的结构的设计活载,即本规范条文上列出的ZK活载特种活载图式。
在2006年铁道部科技司又组织了铁路桥梁活载标准的科研研究,其成果主要是中-2005活载图式分城际铁路、客运专线、客货共线、货运专线。
其中客运专线活载确定的活载图式也是ZK活载。
目前情况,关于荷载图式及相关设计参数是根据科研课题理论研究得出的,在目前多条客运专线上也得到了应用和实践。
目前随着客运专线铁路的建设的逐步发展,我们有条件根据实际运营情况开展相关课题的研究,使之能更好的符合我国客运专线铁路的建设发展要求。
7.2.7当列车以一定速度通过桥梁时,桥梁产生振动,使桥梁结构的动挠度、动应力比相同的静荷载作用时的挠度和应力大,这种由于桥梁振动引起的挠度和应力增大的影响,通常就以冲击系数μ或动力系数φ(=1+μ)来衡量。
动力系数是结构或构件最大的动力响应与最大静力响应之比,其数值大小是列车—轨道—桥梁三者的动力特性和动力相互作用状态的综合反映。
对这一问题,“八五”科技攻关项目《高速铁路桥梁动力性能研究》就进行了专门的研究。
该研究在分析国外研究成果的基础上,通过建立车~桥竖向相互作用的动力学模型,编制模拟计算程序,计算各种高速列车(动力分散式及动力集中式)作用下的桥梁的动力系数,分析影响的主要因素和变化规律,并对计算成果进行统计分析,给出了我国高速列车活载动力系数的建议值。
我们现在采用的桥梁设计活载图式,并非单一的轻型高速模式,而是概括了轻型、重型并存,高速、跨线列车共线运行的活载的模式,这是一种概化的活载图式,制定动力系数也必须与之相适应。
最后的对应ZK活载相应的动力系数如下:
1桥跨结构:
1+μ=1+((Lφ))(7.2.7-1)
≤1+μ≤
Lφ——加载长度(m),其中Lφ<3.61m时按3.61m计;简支梁时为梁的跨度;n跨连续梁时取平均跨度乘以下列系数:
=2
=3
=4
≥5
(1+μ)计算值小于时取。
当计算Lφ小于最大跨度时,取最大跨度。
2涵洞的动力系数是结合秦沈客运专线的相关试验研究而得出的,另外根据路基专业的研究成果3m深度处动应力已经很小,其作用可不计。
7.2.8条文中所列离心力的计算公式,与普通铁路的现行铁路桥涵设计规范是一致的。
折减系数f值的计算公式的含义:
随着客车速度的提高运营荷载(列车质量)越来越小,故而对竖向运营荷载按速度进行了折减。
7.2.9很多国家规范均规定,列车的横向摇摆力为100kN,这是一个集中力,在与线路成直角方向(向左或向右)水平作用于轨道顶面,作用位置以能在所考虑的构件中产生最大效应来考虑。
DS804规定,列车的横向摇摆力与UIC活载图式的现有等级无关。
当为连续的道砟桥面时,横向摇摆力可沿线路方向均匀分布在L=4.0m的长度上。
日本1992年桥梁设计规范将桥梁横向活载分为两种,一种是车辆横向活载,一种是车轮横压活载。
客运专线铁路的车辆横向活载为轴重的20%,作用在相邻车辆连接器两端转向架车轮的位置上。
车轮横压活载力70kN,对一般轨道而言,只考虑车辆横向活载或车轮横压活载其中之一。
由于日本为动力分散式列车,轴重较轻,与欧洲各国的动力集中式列车不尽相同。
根据我国的ZK活载图式考虑综合情况,将列车横向摇摆力以100kN计,和桥涵专业设计规范的规定一致。
7.2.10本条是关于桥上列车制动力或牵引力的计算问题,主要内容和桥涵专业设计规范的规定基本相同。
不同之处在于增加了车站高架桥梁上制动力和牵引力的计算内容,客运专线车站高架桥梁上出现一线制动和一线牵引的几率较高,在京津城际、武广客运专线、郑西客运专线的咨询方均提出了要考虑这种情况。
后经开展研究后在郑西线上确定在车站桥梁考虑一线制动和一线牵引的情况。
7.2.11本条与普通铁路的现行铁路专业设计规范的规定一致。
7.2.12有的国家考虑了列车掉道后的安全措施,以防止列车倾覆。
如:
德国高速铁路桥梁利用道砟槽两侧的电缆槽阻挡掉道列车坠落桥下;瑞典高速铁路桥梁采用加高的挡砟墙代替护轨。
客运专线铁路桥梁所占比例很大,为防止列车坠落桥下,所以采用了高挡砟墙的道床型式,但掉道的可能性仍是存在的。
脱轨荷载的第一种情况的线荷载,大致相当于实际运行列车脱轨后产生的荷载,在此情况下结构物的主要部分,如桥面板和主梁等,不应产生严重破坏,钢筋应力应在屈服点以内,混凝土不形成宽裂缝。
脱轨荷载的第二种情况的线荷载,相当于列车脱轨,虽没有坠落桥下,但已作用于桥面边缘,在此情况下,须确保结构的稳定性。
7.2.13目前客运专线桥梁在桥面上有的设置了作业通道,有的没有设置。
本条规定了桥面上布置有作业通道时的活载的计算采用值。
当桥上走行检查小车时尚应根据实际检查小车竖向荷载进行计算。
当进行检查维修时,桥上按不行车考虑,故主梁设计时人行道的竖向静活载不与列车活载同时计算。
7.2.14长钢轨纵向力的含义在第条的说明中已加以说明,不再赘述。
在铺设无缝线路的桥梁中,这种因梁部结构与轨道的相互作用而产生的“长钢轨纵向水平力”,是不可忽视的,其力的大小和分配,在很大程度上取决于桥梁下部结构的水平刚度、上部结构的跨度、竖向刚度及桥全长。
桥上无缝线路的长钢轨因受纵向力过大、疲劳或其他原因可能造成断轨。
因断轨收缩受到梁体的约束而产生纵向水平力反作用于梁部并传递到支座和墩台,这就是断轨力,其力的大小是桥上的线路纵向阻力控制的。
所以说,作用于墩台顶的长钢轨纵向水平力(伸缩力或挠曲力)和长钢轨的断轨力,都应该按梁轨共同作用进行计算。
梁轨共同作用计算的基础是要解决轨道纵向位移阻力规律和梁轨相互作用的计算模型,对此,国内外都进行过大量的实验研究。
由于各国的具体情况不同,在轨道位移阻力的取值,梁轨相互作用计算方法以及桥上钢轨附加应力的组合方式和限值都有所不同。
德国高速铁路轨道纵向位移阻力取值较高,日本采用常量阻力法,计算简单;我国以前一直采用的钢轨变形微分方程法,适合于刚性墩台的情况,由于未能较合理地考虑钢轨和墩顶变形协调关系,在墩台顶纵向水平刚度较低时,会出现一定的误差。
在为京沪高速铁路而立项的“九五”国家重点科技攻关专题研究项目,对桥梁结构与无缝线路的相互影响进行了专门的研究。
建立了轨道结构与桥梁共同作用的力学计算模型,分析了相互影响的计算条件。
通过现场实验和广深线无缝线路的经验,拟定了线路纵向位移阻力与梁轨相对位移的关系式和梁体计算温差的取值标准,并据此编制了电算程序,可供具体设计中应用。
对于常用跨度简支梁,符合规定的条件时,可以按规定办理。
对于非常规跨度桥梁,应根据梁轨共同作用模式计算。
7.2.15本条和桥涵专业设计规范的规定是一致的。
7.2.16跨越公路的桥梁,设在公路上或紧邻公路边缘的桥墩,当其可能受到汽车撞击时,应根据实际情况,设置坚固可靠的防护工程。
如采用拦板、防冲架、防撞墙等措施以防止桥墩被撞,当无法设置防护工程时,必须考虑汽车对桥墩的撞击力。
此力属特殊荷载,不与其他附加荷载同时考虑,只与主力相组合,同时顺桥向力和横桥向力也不组合。
7.2.17目前客运专线的梁墩、基础等都是大体积混凝土,施工过程中由于各地气候不同,有的地方施
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