客运专线简支箱梁综述邓运清
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录
1. 概述 2. 主要结构类型及适用范围 3. 主要设计参数及指标 4. 主要设计特点 5. 主要结构形式 6. 结构构造 7. 施工架设 8. 结语
中铁工程设计咨询集团有限公司
1.概述
1.简支箱梁在高速铁路桥梁中应用广泛 2.整孔简支箱梁的特点
受力简单、明确、形式简洁、外形美观、抗扭刚度 大； 建成后的桥梁养护工作量小、噪音小。 3.我国客运专线简支箱梁主要分三类 秦沈客运专线简支箱梁； 时速250公里客运专线通用图； 时速350公里客运专线常用跨度梁。
张
32m 双线整孔
32m 双线整孔
有碴 结 轨道 构 类
后 张
20m、24m、32m 双线、 单线并置整孔预制
及原位现浇
20m、24m、24m（高） 32m 单线、双线整孔； 24m、32m 双线组合箱
梁
20m、24m、24m（高） 32m、40m 双线整孔
型
先
20m、24m、24m（高）
无碴 张
32m 双线整孔
中铁工程设计咨询集团有限公司
时速250公里客运专线铁路通用图
车桥耦合振动分析工况
名称 德国 ICE3 动力分 散独立式高速列车
编组 16 辆编组 (3 动+1 拖)×4
国产动力分散独立 式高速列车
16 辆编组 (3 动+1 拖)×4
先锋号列车
中华之星列车
韶山 8 机车＋双层 客车
200km/h 动力集中 式电动车组
轨道不平顺 德国低干扰谱 生成的轨道不 平顺样本，点 距 0.25m，截止
波长 80m
秦沈客运专线 实测轨道不平
顺
美国五级谱 美国六级谱
中铁工程设计咨询集团有限公司
时速350公里常用跨度梁车桥耦合振动分析工况
名称 德国 ICE3 动力分散
独立式高速列车 法国 TGV 动力分散
铰接高速列车 日本 500 系动力分散
静活载挠 度
L≤24m 24m<L≤40m
水平挠度
以一段 3m 长的线路为基准，
ZK 活载作用下，一线两根钢
轨的竖向相对变形量限值
实际运营列车作用下，一线
两根钢轨的竖向相对变形量
限值
徐变拱度
有碴
（mm）
无碴
自振频率限值
秦沈客运专线 简支箱梁
Δ≤ L/1500 Δ≤ L/1500
Δ≤1/4000
20 10 L≤20m n0=80/Lφ 20m<L≤96m n0=23.58Lφ-0.592
1.2mm
20 10
L≤40m n0=120/Lφ
中铁工程设计咨询集团有限公司
4.主要设计特点
4.1 动力性能分析 4.2 线形控制 4.3 耐久性设计
中铁工程设计咨询集团有限公司
4.1.动力性能分析
由于桥梁结构在机车、车辆活载下的动力 响应分析与车辆性能、轨道平顺性、结构刚度 等因素有关，而我国尚缺乏高速铁路实测机车 车辆性能及轨道不平顺参数，同时高速铁路采 用的机车车辆类型还未最后确定，因此动力仿 真计算根据不同设计条件进行。
中铁工程设计咨询集团有限公司
2.主要结构类型及适用范围
按轨道形式：有碴轨道和无碴轨道 按施工方法：整孔预制和原位现浇 按预应力体系：先张和后张 按结构形式：双线、单线、单线并置和组合箱梁
以及先简支后连续预应力混凝土连续梁
中铁工程设计咨询集团有限公司
客运专线简支箱梁一览表
秦沈客运专线
时速 250 公里客运 时速 350 公里客运
简支箱梁
专线简支箱梁
专线简支箱梁
设计速度（km/h） 200（基础设施 250）
250（近期兼顾 200km/h 客货共线）
350
Fra Baidu bibliotek
双线线间距（m）
4.6
4.6
5.0
设计荷载
ZK 活载
ZK 活载、中-活载
ZK 活载
最小曲线半径（m）
2800
2000
5500
先
20m、24m、24m（高） 20m、24m、24m（高）
时速 250 公里客 运专线简支箱梁
Δ≤ L/1800 Δ≤ L/1500 Δ≤1/4000
1.5mm
1.2mm
20 10 L≤20m n0=80/Lφ 20m<L≤96m n0=23.58Lφ-0.592
时速 350 公里客 运专线简支箱梁
Δ≤ L/1800 Δ≤ L/1500 Δ≤1/4000
1.5mm
轨道 后 24m 双线整孔；24m、
20m、24m、24m（高）
张
32m 单线并置
32m、40m 双线整孔
中铁工程设计咨询集团有限公司
3.1主要设计指标
顺号 01
02 03 04 05 06 07 08 09 10 11
12
13 14
项目 设计安全
系数
钢筋应力 Mpa
混凝土 应力 Mpa
检算条件
强度安全系数
东风 4 内燃机车＋ C62 货车
16 辆编组 (2 动+1 拖)×5+1 拖
16 辆编组 1 动+14 拖+1 动 1 动＋12 拖＋1 动
1 动＋12 拖＋1 动
1 动＋20 拖
计算车速(km/h) 250,275,290,300
240,250,260,270 160,180,200
160,180,200,220, 50,60,70,80,90
400,420
250,275,300,325,350,375. 400,420
250,275,300,325,350,375. 400,420
250,275,300,325,350,375. 400,420
独立高速列车 国产动力分散独立式
高速列车
先锋号列车
中华之星列车
编组 16 辆编组 (3 动+1 拖)×4
20 辆编组
16 辆编组 (3 动+1 拖)×4
16 辆编组 (3 动+1 拖)×4
16 辆编组 (2 动+1 拖)×5+1 拖
16 辆编组 1 动+14 拖+1 动
计算车速(km/h) 250,275,300,325,350,375.
预制结构 现浇结构
抗裂安全系数
预加应力时锚下钢束控制应力
传力锚固时钢束控制应力
运营荷载下钢束应力
疲劳荷载作用下钢束应力幅
疲劳荷载作用下带肋钢筋应力幅
传力锚固时混凝土压应力
传力锚固时混凝土拉应力
运营荷载下混凝土压应力
运营荷载下混凝土拉应力
运营荷载下混凝土最大剪应力
抗裂荷载下混凝土主拉应力 抗裂荷载下混凝土主压应力
中铁工程设计咨询集团有限公司
控制条件
K≥2.0
K≥2.2
Kf≥1.2 σcon≤0.75fpk
σp≤0.65fpk
σp≤0.60fpk
△σp≤140
△σs≤150
σc≤0.75fc′
σct≤0.70fct′
σc≤0.50fc
σct≤0
τc≤1.06
f
3 ct
σtp≤fct σcp≤0.60fc
3.2梁体变形及自振频率限值
1. 概述 2. 主要结构类型及适用范围 3. 主要设计参数及指标 4. 主要设计特点 5. 主要结构形式 6. 结构构造 7. 施工架设 8. 结语
中铁工程设计咨询集团有限公司
1.概述
1.简支箱梁在高速铁路桥梁中应用广泛 2.整孔简支箱梁的特点
受力简单、明确、形式简洁、外形美观、抗扭刚度 大； 建成后的桥梁养护工作量小、噪音小。 3.我国客运专线简支箱梁主要分三类 秦沈客运专线简支箱梁； 时速250公里客运专线通用图； 时速350公里客运专线常用跨度梁。
张
32m 双线整孔
32m 双线整孔
有碴 结 轨道 构 类
后 张
20m、24m、32m 双线、 单线并置整孔预制
及原位现浇
20m、24m、24m（高） 32m 单线、双线整孔； 24m、32m 双线组合箱
梁
20m、24m、24m（高） 32m、40m 双线整孔
型
先
20m、24m、24m（高）
无碴 张
32m 双线整孔
中铁工程设计咨询集团有限公司
时速250公里客运专线铁路通用图
车桥耦合振动分析工况
名称 德国 ICE3 动力分 散独立式高速列车
编组 16 辆编组 (3 动+1 拖)×4
国产动力分散独立 式高速列车
16 辆编组 (3 动+1 拖)×4
先锋号列车
中华之星列车
韶山 8 机车＋双层 客车
200km/h 动力集中 式电动车组
轨道不平顺 德国低干扰谱 生成的轨道不 平顺样本，点 距 0.25m，截止
波长 80m
秦沈客运专线 实测轨道不平
顺
美国五级谱 美国六级谱
中铁工程设计咨询集团有限公司
时速350公里常用跨度梁车桥耦合振动分析工况
名称 德国 ICE3 动力分散
独立式高速列车 法国 TGV 动力分散
铰接高速列车 日本 500 系动力分散
静活载挠 度
L≤24m 24m<L≤40m
水平挠度
以一段 3m 长的线路为基准，
ZK 活载作用下，一线两根钢
轨的竖向相对变形量限值
实际运营列车作用下，一线
两根钢轨的竖向相对变形量
限值
徐变拱度
有碴
（mm）
无碴
自振频率限值
秦沈客运专线 简支箱梁
Δ≤ L/1500 Δ≤ L/1500
Δ≤1/4000
20 10 L≤20m n0=80/Lφ 20m<L≤96m n0=23.58Lφ-0.592
1.2mm
20 10
L≤40m n0=120/Lφ
中铁工程设计咨询集团有限公司
4.主要设计特点
4.1 动力性能分析 4.2 线形控制 4.3 耐久性设计
中铁工程设计咨询集团有限公司
4.1.动力性能分析
由于桥梁结构在机车、车辆活载下的动力 响应分析与车辆性能、轨道平顺性、结构刚度 等因素有关，而我国尚缺乏高速铁路实测机车 车辆性能及轨道不平顺参数，同时高速铁路采 用的机车车辆类型还未最后确定，因此动力仿 真计算根据不同设计条件进行。
中铁工程设计咨询集团有限公司
2.主要结构类型及适用范围
按轨道形式：有碴轨道和无碴轨道 按施工方法：整孔预制和原位现浇 按预应力体系：先张和后张 按结构形式：双线、单线、单线并置和组合箱梁
以及先简支后连续预应力混凝土连续梁
中铁工程设计咨询集团有限公司
客运专线简支箱梁一览表
秦沈客运专线
时速 250 公里客运 时速 350 公里客运
简支箱梁
专线简支箱梁
专线简支箱梁
设计速度（km/h） 200（基础设施 250）
250（近期兼顾 200km/h 客货共线）
350
Fra Baidu bibliotek
双线线间距（m）
4.6
4.6
5.0
设计荷载
ZK 活载
ZK 活载、中-活载
ZK 活载
最小曲线半径（m）
2800
2000
5500
先
20m、24m、24m（高） 20m、24m、24m（高）
时速 250 公里客 运专线简支箱梁
Δ≤ L/1800 Δ≤ L/1500 Δ≤1/4000
1.5mm
1.2mm
20 10 L≤20m n0=80/Lφ 20m<L≤96m n0=23.58Lφ-0.592
时速 350 公里客 运专线简支箱梁
Δ≤ L/1800 Δ≤ L/1500 Δ≤1/4000
1.5mm
轨道 后 24m 双线整孔；24m、
20m、24m、24m（高）
张
32m 单线并置
32m、40m 双线整孔
中铁工程设计咨询集团有限公司
3.1主要设计指标
顺号 01
02 03 04 05 06 07 08 09 10 11
12
13 14
项目 设计安全
系数
钢筋应力 Mpa
混凝土 应力 Mpa
检算条件
强度安全系数
东风 4 内燃机车＋ C62 货车
16 辆编组 (2 动+1 拖)×5+1 拖
16 辆编组 1 动+14 拖+1 动 1 动＋12 拖＋1 动
1 动＋12 拖＋1 动
1 动＋20 拖
计算车速(km/h) 250,275,290,300
240,250,260,270 160,180,200
160,180,200,220, 50,60,70,80,90
400,420
250,275,300,325,350,375. 400,420
250,275,300,325,350,375. 400,420
250,275,300,325,350,375. 400,420
独立高速列车 国产动力分散独立式
高速列车
先锋号列车
中华之星列车
编组 16 辆编组 (3 动+1 拖)×4
20 辆编组
16 辆编组 (3 动+1 拖)×4
16 辆编组 (3 动+1 拖)×4
16 辆编组 (2 动+1 拖)×5+1 拖
16 辆编组 1 动+14 拖+1 动
计算车速(km/h) 250,275,300,325,350,375.
预制结构 现浇结构
抗裂安全系数
预加应力时锚下钢束控制应力
传力锚固时钢束控制应力
运营荷载下钢束应力
疲劳荷载作用下钢束应力幅
疲劳荷载作用下带肋钢筋应力幅
传力锚固时混凝土压应力
传力锚固时混凝土拉应力
运营荷载下混凝土压应力
运营荷载下混凝土拉应力
运营荷载下混凝土最大剪应力
抗裂荷载下混凝土主拉应力 抗裂荷载下混凝土主压应力
中铁工程设计咨询集团有限公司
控制条件
K≥2.0
K≥2.2
Kf≥1.2 σcon≤0.75fpk
σp≤0.65fpk
σp≤0.60fpk
△σp≤140
△σs≤150
σc≤0.75fc′
σct≤0.70fct′
σc≤0.50fc
σct≤0
τc≤1.06
f
3 ct
σtp≤fct σcp≤0.60fc
3.2梁体变形及自振频率限值