铁路桥涵钢筋混凝土结构设计规范(正文)

1 总则1.0.1为统一铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计标准，贯彻国家有关法规和铁路技术政策，使设计符合安全适用、技术先进、经济合理的要求，制定本规范。

1.0.2本规范适用于旅客列车设计行车速度小于、等于160km/h客货共线标准轨距的新建、改建Ⅰ、Ⅱ级铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构的设计。

1.0.3 采用本规范进行设计时，荷载及桥涵基本构造应按铁道部现行的《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1—³³³³)的规定采用；结构抗震设计尚应符合现行的国家标准《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111)的规定。

1.0.4铁路混凝土桥梁应积极采用新材料、新工艺、新结构，宜优先采用预应力混凝土结构，提高结构的耐久性。

1.0.5 桥梁上部结构应有足够的强度，竖向和横向及抗扭刚度。

采用T型梁时，必须对横隔板施加预应力将梁片连为整体，必要时桥面应连接。

1.0.6特殊结构及代表性桥梁应进行车桥耦合动力分析，其行车安全性、平稳性及舒适度指标应符合铁道部现行的《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1—³³³³) 1.0.9条的规定。

1.0.7 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。

2 术语和符号2.1 术语2.1.1钢筋混凝土结构 reinforced concrete structure以包括受力钢筋的混凝土为主制作的结构。

2.1.2预应力混凝土结构 prestressed concrete structure以用预应力钢材预先施加应力的混凝土为主制作的结构。

2.1.3桥跨结构(上部结构) bridge superstructure梁桥支承以上或拱桥起拱线以上，跨越桥孔的结构。

2.1.4简支梁 simply supported beam两端为铰支承的梁。

2.1.5连续梁 continuous beam有三处或三处以上由支座支承的梁。

2.1.6框架 frame由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构。

2.1.7顶进桥涵 jacked-in bridge or culvert穿越既有线路用顶进方法施工的桥涵。

2.1.8支座 bearing支承桥跨结构，并将其荷载传给墩(台)的构件。

2.1.9计算荷载 load for calculation某一特定计算状态下，作用在结构或构件上的荷载。

一般不包括预加力。

2.1.10运营荷载 service load进行运营阶段结构计算时，作用在结构或构件上的规定荷载。

2.1.11强度 strength材料或构件受力时抵抗破坏的能力。

其值为在一定受力状态下，材料所能承受的最大应力或构件所能承受的最大内力。

2.1.12 刚度 stiffness; rigidity结构或构件抵抗变形的能力。

2.1.13容许应力 allowable stress某一特定计算状态，为保证结构安全，容许材料承受的最大应力。

2.1.14安全系数 safety factor表明结构或构件达到某种失效状态(破坏或开裂)时的计算临界承载力与计算荷载作用力之间的比例关系的系数。

2.1.15预应力度 degree of prestressing结构或构件中，由预加应力所抵消的运营荷载产生的应力的程度。

2.1.16有效预应力 effective prestress在计入外部荷载作用之前，扣除各项因素引起的应力损失之后，预应力钢筋中的应力。

2.1.17挠度 deflection在弯矩作用平面内，结构构件轴线或中面上某点由挠曲引起垂直于轴线或中面方向的线位移。

2.1.18 预拱度 camber为抵消桥跨结构在荷载作用下产生的挠度，而在制作时所预留的与挠度方向相反的校正量。

2.1.19 预应力钢筋 Prestressing tendon用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋，钢丝和钢绞线的总称。

2.1.20 钢丝束 Tendon由钢丝和钢绞线组成的钢束的总称。

2.2 符 号2.2.1 材料性能c E ——混凝土弹性模量c G ——混凝土剪切变形模量 c v ——混凝土泊松比 s E ——普通钢筋弹性模量 p E ——预应力钢筋弹性模量C60——立方体强度标准值为60MPa 的混凝土强度等级ct c f f , ——混凝土轴心抗压、抗拉极限强度 sk pk f f , ——预应力钢筋、普通钢筋拉抗强度标准值s s f f ', ——普通钢筋抗拉、抗压计算强度 pp f f ', ——预应力钢筋抗拉、抗压计算强度 〔c σ〕 ——中心受压时混凝土的容许应力〔b σ〕——弯曲受压及偏心受压时混凝土的容许应力 〔1-tp σ〕——有箍筋及斜筋时混凝土的容许主拉应力 〔2-tp σ〕——无箍筋及斜筋时混凝土的容许主拉应力〔3-tp σ〕——梁部分长度中全由混凝土承受的主拉应力 〔c τ〕 ——纯剪时混凝土的容许剪应力 〔c 〕——光钢筋与混凝土之间的容许粘结力 〔1-c σ〕 ——局部承压时混凝土的容许压应力 〔s σ〕 ——普通钢筋的容许应力 〔σ∆〕 ——钢筋应力幅容许值 2.2.2 荷载及荷载效应N ——计算轴向力 M ——计算弯矩 V ——计算剪力c σ，ct σ ——混凝土压、拉应力c τ——混凝土剪应力 tp σ，cp σ ——混凝土主拉、主压应力con σ ——预应力钢筋锚下控制应力 p σ ——预应力钢筋拉应力1p σ ——预应力钢筋有效预应力 s σ ——普通钢筋拉应力L σ ——预应力钢筋应力损失 f ω ——裂缝宽度p σ∆,s σ∆ ——预应力钢筋、普通钢筋应力幅2.2.3 几何参数b——矩形截面宽度，T 形、工字形截面腹板宽度f f b b ', ——T 形或工字形截面受拉、受压区翼缘宽度d——直径 e——偏心距h ——截面高度f f h h ', ——T 形或工字形截面受拉、受压区翼缘高度0l ——计算跨度或计算长度i ——截面回转半径A——截面面积 W ——截面抵抗矩I——截面惯性矩 S——面积矩 2.2.4 计算系数及其它K ——强度安全系数f K ——抗裂安全系数γ——受拉区混凝土塑性影响系数 ϕ——纵向弯曲系数 n——钢筋弹性模量与混凝土变形模量之比 p n ，s n ——预应力钢筋、普通钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比η——偏心距增大系数 λ ——预应力度B ——截面抗弯刚度3 材料3.1 混凝土3.1.1混凝土强度等级可采用C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。

3.1.2 钢筋混凝土构件当采用HRB335级钢筋时，桥跨结构混凝土强度等级不宜低于C30。

其它结构混凝土强度等级不宜低于C20。

预应力混凝土主要承重结构的混凝土强度等级不宜低于C40。

管道压浆用水泥浆强度等级不宜低于M35，并掺入阻锈剂。

3.1.3 混凝土的骨料选择及碱含量应符合《铁路混凝土工程预防碱—骨料反应技术条件》(TB/T3054)的规定。

混凝土中的氯离子含量不得大于0.06%，在有腐蚀性环境下的桥涵结构应采取耐腐蚀措施。

3.1.4 混凝土的极限强度应按表3.1.4采用。

表3.1.4 混凝土的极限强度（MPa）3.1.5混凝土受压或受拉时的弹性模量E c应按表3.1.5采用。

混凝土的剪切变形模量G c可按表3.1.5所列数值的0.40倍采用。

表3.1.5 混 凝 土 弹 性 模 量 c E （MPa ）混凝土泊松比c ν可采用0.2。

3.2 钢 筋3.2.1 铁路桥涵混凝土结构可采用下列类型的普通钢筋和预应力钢筋：1 普通钢筋宜采用Q235和HRB335钢筋，其技术条件应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》 (GB1499)的规定。

承受疲劳荷载的桥涵结构(ρ≤0.5)， HRB335钢筋的化学成分6MnC +应小于或等于0.5%。

2 预应力钢丝应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢丝》 (GB5223) 的规定。

3 预应力钢绞线应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》 (GB5224)的规定。

4 预应力粗钢筋可采用预应力混凝土用高强度精轧螺纹钢筋。

注：1. 普通钢筋系指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。

2. 严禁使用经高压穿水处理过的HRB335级钢筋。

3.2.2 普通钢筋、高强度精轧螺纹钢筋抗拉强度标准值应按3.2.2-1采用。

预应力钢丝抗拉强度标准值应按表3.2.2-2采用。

预应力钢绞线抗拉强度标准值应按表3.2.2-3采用。

表3.2.2-1 钢筋抗拉强度标准值（MPa ）表3.2.2-2 预应力钢丝抗拉强度标准值pk f （MPa ）表3.2.2-3 预应力钢绞线抗拉强度标准值pk f （MPa ）3.2.3 钢筋计算强度应按表3.2.3采用。

表3.2.3 钢筋计算强度（MPa ）3.2.4钢筋弹性模量应按表3.2.4采用。

表3.2.4 钢筋弹性模量（MPa）注：计算钢丝、钢绞线伸长值时，可按E±0.1³105 MPa作为上、下限。

p4 设计基本规定4.1 一般要求4.1.1在计算荷载的最不利组合作用下，桥跨结构的横向倾覆稳定系数不应小于1.3。

在相应于应力超过容许值30%时的竖向活载作用下，悬臂梁的纵向倾覆稳定系数不应小于1.3。

4.1.2静活载(即不计列车竖向动力作用)所引起的最大竖向挠度应符合下列规定：1 对于简支梁不应超过跨度的1/800；2 对于连续梁边跨不应超过跨度的1/800，中间跨不应超过跨度的1/700。

4.1.3梁截面尺寸和构造应保证梁体具有足够的横向刚度。

在横向摇摆力、离心力、风力和温度力作用下，梁体水平挠度不得大于L/4 000，横向自振频率宜大于50³8.0 L，且不宜在2.0～3.0 Hz之间（暂定）。

4.1.4当由恒截及静活载引起的竖向挠度等于或小于15mm或跨度的1/1600时，可不设预拱度，宜用调整道碴厚度的办法解决；大于上述数值时应设预拱度，其曲线与恒载及1/2静活载所产生的挠度曲线基本相同，但方向相反。

预应力混凝土梁，计算预拱度时尚应考虑预加应力的影响。

4.2 板的计算4.2.1四周自由支承或固定支承的板，当长边与短边长度之比等于或大于2时，应以短边为跨度按单向板计算，否则应按双向板计算。

4.2.2 一般板的计算跨度应为两支承中心间的距离，但位于主梁梁梗间的板，其计算跨度可按下列规定采用：1 计算弯矩时，计算跨度为两梗间净距加板的厚度，但不大于两梗间净距加梁梗宽度，此时弯矩按下列公式计算：支点弯矩 07.0M M -= (4.2.2-1) 跨中弯矩 05.0M M = (4.2.2-2)式中 M ——计算弯矩(MN ²m)；0M ——按简支板计算的跨中最大弯矩(MN ²m)。