客货共线铁路(19.85+23+23+19.85)m连续刚构桥结构分析

客货共线铁路(19.85+23+23+19.85)m连

续刚构桥结构分析

摘要：洋吕铁路工程跨越通港大道拟采用（19.85+23+23+19.85）m连续刚构桥方案。连续刚构桥结合

了一般连续梁和T形刚构的特点，具有结构美观、受力性能良好、舒适性好、施工相对简便、养护方便，建

造成本相对较低等特点，已经成为被广泛应用的桥型。本文结合工程实例，探讨并概述了主梁结构设计，并

对上部桥跨结构内力以及应力进行计算、下部桥墩结构配筋进行分析，为同类桥梁的设计及施工提供借鉴。

关键词：铁路工程；连续刚构；尺寸拟定；结构分析

中图分类号：文献标识码：

连续刚构桥自1980年代引进我国，在我国已有30余年的应用历史，并在我

国得到了迅速的发展。连续刚构桥将连续梁和T形刚构很好地结合起来，既具有

连续梁无伸缩缝、行车舒适的特点，同时由于墩梁固结的特点，又具有构造简单、施工及养护相对简单、经济效益良好的特点。在受制于经济因素以及道路通行净

空的条件下，连续刚构桥墩梁固结，省去了大跨连续梁的支座设计，节省了支座

制造、安装及更换的费用，同时由于结构高度较低的特点，保证了道路通行净空。梁部采取少支架现浇的施工方法，施工周期较短，最大限度地减少对既有道路通

行的影响，具有较大的经济和社会效益。

1概述

洋吕铁路跨越通港大道拟采用普通钢筋混凝土连续刚构桥方案，主墩墩梁固结，其桥墩中心线与道路中心线平行，与铁路中心线的法线夹角32°。孔跨布置

为(19.85+23+23+19.85)m。本桥梁体为等高度实体梁，。桥梁平面线形位于直线上。桥下通港大道净空高度为5.53m。采用支架现浇施工方法。桥跨立面布置如

图1所示。

图1 总体布置图（单位：cm）

桥面宽度为7m，桥面宽700cm，梁底宽430cm，梁高为130cm，在中间三个固结墩处加高至200cm。中支点梗斜尺寸为250×70cm。桥面布置如图2所示。

图2 桥面布置图（单位：cm）

1.1结构尺寸拟定

1.1.1主梁尺寸

本工程连续刚构桥构造尺寸：梁体为等高度实体梁，梁顶宽700cm，梁底宽430cm，人行道悬臂长度均为135cm，悬臂板端部厚度20cm，根部厚度40cm。梁体非中支点处高度为130cm，中支点处梁高加高至200cm。梁部横断面构造如图3所示

a）跨中断面

b）支点断面

图3 主梁横断面构造（单位：cm）

1.1.2桥墩尺寸

桥梁下部结构主墩采用矩形实心墩身，墩身横向长5.07m，顺桥向宽1.2m。承台横桥向

长6.4m，顺桥向宽4.8m，高2.0m，桩基采用5根φ1.0m钻孔灌注桩，桩基均按摩擦桩设计。

主墩构造如图4所示；

图4 中墩构造图（单位：cm）

1.2主要计算荷载

（1）梁体自重：根据《铁路桥涵混凝土结构设计规范》（TB 10092-2017），本梁钢筋

混凝土容重按γ=26kN/m3取用。

（2）二期恒载重量包括钢轨、扣件、轨枕、道砟等线路设备重，以及防水层、保护层、人行道防抛网、挡砟墙、接触网支柱及电缆槽等附属设施重量。本设计二期恒载，按直线无

声屏障89KN/m设计。

（3）列车竖向活载纵向计算采用ZKH活载，列车竖向活载桥面横向计算采用ZKH特种

活载。

（4）基础变位影响：基础不均匀沉降按10mm控制。

（5）横向摇摆力：取100kN，作为一个集中荷载取最不利位置，以水平方向垂直线路

中线作用于钢轨顶面。

（6）桥上列车制动力或牵引力按列车竖向静活载的10%计算。

（7）温度作用：梯度温度按《铁路桥涵混凝土结构设计规范》（TB 10092-2017）附录

B执行。

纵向计算按Ty=10e-5y（梯度升温），Ty=-5e-14y（梯度降温）计算。整体升降温按

±20°考虑。

2上部结构分析

2.1全桥计算模型

本桥（19.85+23+23+19.85）m钢筋混凝土连续刚构桥采用Midas/Civil

2021验算，全桥长85.7m（含两侧梁端至边支座中心各0.5m），建立有限元模型，梁部模型共划分为87个节点，86个单元，全桥结构计算模型如图5所示。

图5 连续刚构桥全桥计算模型

2.2截面配筋

本桥跨度较小，采用钢筋混凝土结构，无预应力。跨中截面和支点截面结构配筋如图6

和图7所示。

图6 跨中截面配筋图（单位：cm）

图7 支点截面配筋图（单位：cm）

2.3主梁纵向检算结果

主桥上部结构按有关规范规定对各种荷载进行荷载组合，采用Civil Designer对结构的强度、刚度、应力、抗裂性做了验算，计算结果如下。

2.3.1混凝土压应力计算结果

主力组合、主力+附加力组合作用下混凝土压应力计算结果如图8。

a）主力作用下截面混凝土压应力验算结果（顶包络）

b）主力作用下截面混凝土压应力验算结果（底包络）

c）主+附作用下截面混凝土压应力验算结果（顶包络）

d）主+附作用下截面混凝土压应力验算结果（底包络）

图8截面混凝土压应力验算结果

由上图可知，主力作用下混凝土压应力最大值为8.8MPa≤16.8MPa，主力+附加力作用下混凝土压应力最大值为9.6MPa≤21.8MPa，均满足规范要求。

2.3.2钢筋拉应力计算结果

主力组合、主力+附加力组合作用下钢筋拉应力计算结果如图12~图15。

a）主力作用下钢筋拉应力最大值验算结果（顶包络）

b）主力作用下钢筋拉应力最大值验算结果（底包络）

c）主+附作用下钢筋拉应力最大值验算结果（顶包络）

d）主+附作用下钢筋拉应力最大值验算结果（底包络）

图9 钢筋拉应力最大值验算结果

由上图可知，结构在主力作用下钢筋最大拉应力为201MPa≤210MPa，主力+附加力作用下钢筋最大拉应力为232.5MPa≤270MPa，均满足规范要求。

2.3.3裂缝计算结果

主力组合、主力+附加力组合作用下裂缝宽度计算结果如图10。

a）主力作用下截面上缘裂缝验算结果