铁路桥涵钢筋混凝土结构设计规范

JL800
JL930
800
930
表 3.2.2-2 预应力钢丝抗拉强度标准值 f pk （MPa）
公称直径(mm)
≤5.0
1 470
1 570
抗拉强度标准值
1 670
1 770
1 860
注：按松弛率的不同可分为普通松弛(WNR)和低松弛(WLR)钢丝。
＞5 1 470 1 570 1 670 1 770
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 50× L0.8 ，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，
·9·
4 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：
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）
15.7 标准型 1×7
1 770 1 860
·8·
钢筋类型
抗拉计算强度 f p或f s
抗压计算强度 f p或f s
预应力筋 钢丝、钢绞线、精轧螺纹钢筋
普通钢筋
Q235 HRB335
0.9 f pk
235 335
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 Ec ——混凝土弹性模量 Gc ——混凝土剪切变形模量 vc ——混凝土泊松比 Es ——普通钢筋弹性模量 E p ——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
fc , fct ——混凝土轴心抗压、抗拉极限强度 f pk , fsk ——预应力钢筋、普通钢筋拉抗强度标准值 fs , fs ——普通钢筋抗拉、抗压计算强度 f p , f p ——预应力钢筋抗拉、抗压计算强度 〔 c 〕 ——中心受压时混凝土的容许应力
3 对于箱形梁，桥面板应按本规范第 4.3.9 条的规定计算。
4.2.3 计算在中间支承上有梗胁的板时，沿支承中心处的截面有效高度应
按下式计算(图 4.2.3)。
但不大于
h1
1 3
s
。
式中 h0 ——截面有效高度(m)；
h1 ——不计梗胁时板的有效高度(m)；
s ——自梗胁起点至支承中心的距离(m)；
·3·
〔 b 〕——弯曲受压及偏心受压时混凝土的容许应力 〔 tp1〕——有箍筋及斜筋时混凝土的容许主拉应力 〔 tp2 〕——无箍筋及斜筋时混凝土的容许主拉应力 〔 tp3 〕——梁部分长度中全由混凝土承受的主拉应力
〔 c 〕 ——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
·5·
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——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
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
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。
〔
〕
c1
——局部承压时混凝土的容许压应力
〔 s 〕 ——普通钢筋的容许应力
〔 〕 ——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 ， ct ——混凝土压、拉应力
c ——混凝土剪应力 tp ， cp ——混凝土主拉、主压应力
con ——预应力钢筋锚下控制应力 p ——预应力钢筋拉应力 p1 ——预应力钢筋有效预应力 s ——普通钢筋拉应力 L ——预应力钢筋应力损失 f ——裂缝宽度
表 3.1.4 混 凝 土 的 极 限 强 度（MPa）
符
混凝土强度等级
强度种类
号 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60
轴心抗压 f c 轴心抗拉 f ct
13.5 1.70
17.0 2.00
20.0 2.20
23.5 2.50
27.0 2.70
30.0 2.90
33.5 3.10
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
37.0 3.30
40.0 3.50
3.1.5 混凝土受压或受拉时的弹性模量 Ec 应按表 3.1.5 采用。
·6·
混凝土的剪切变形模量 Gc 可按表 3.1.5 所列数值的 0.40 倍采用。
混凝土
强度等级 弹性模量
Ec
C20
2.80× 104
表 3.1.5 混 凝 土 弹 性 模 量 Ec （MPa）
—
表 3.2.2-3 预应力钢绞线抗拉强度标准值 f pk （MPa）
公称直径(mm)
12.7
标准型
模拔型
1×7
(1×7)C
抗拉强度标准值
1 720 1 860 1 960
1 860
注：均为低松弛。
15.2
标准型
模拔型
1×7
(1×7)C
1 470
1 570
1 670 1 720
1 820
1 860
1 960
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。
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C Mn 应小于或等于 0.5%。
6
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)
·2·
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
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。
·10·
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：
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
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
M 0.7M 0
(4.2.2-1)
跨中弯矩
M 0.5M 0
(4.2.2-2)
式中 M ——计算弯矩(MN·m)；
M 0 ——按简支板计算的跨中最大弯矩(MN·m)。
2 计算剪力时，计算跨度为梗间净距，剪力按简支板计算。
·4·
p , s ——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 bf ,bf ——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 hf , hf ——T 形或工字形截面受拉、受压区翼缘高度 l0 ——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 K f ——抗裂安全系数 ——受拉区混凝土塑性影响系数 ——纵向弯曲系数 n ——钢筋弹性模量与混凝土变形模量之比 np ， ns ——预应力钢筋、普通钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比 ——偏心距增大系数
C25
C30
C35
C40
C45
C50
2.95× 3.10× 3.25× 3.35× 3.45× 3.55×
104
104
104
104
104
104
C55
3.65× 104
C60
3.75× 104
混凝土泊松比 c 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：
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
·1·
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
·7·
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）
强度
种类
普 通 钢 筋 f sk
Q235
HRB335
抗拉强度标准值
235
335
注：精轧螺纹钢筋的抗拉强度标准值系屈服点。
精轧螺纹钢筋 f pk
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）
钢筋种类
符号
钢丝
Ep
380 235 335
弹性模量 2.05×105
钢绞线
Ep
1.95×105
精轧螺纹钢筋
Ep
2.0×105
Q235
Es
2.1×105
HRB335
Es
2.0×105
注：计算钢丝、钢绞线伸长值时，可按 E p ±0.1×105 MPa 作为上、下限。