05高速铁路桥梁

二、桥梁挠度和变形限值
5. 梁端转角限值
二、桥梁挠度和变形限值
6. 墩台顶纵向水平线刚度限值
二、桥梁挠度和变形限值
7. 墩台横向水平线刚度
墩台横向水平线刚度应满足高速行车条件下列车安 全性和旅客乘车舒适度要求，并应对最不利荷载作 用下墩台顶横向弹性水平位移进行计算。 在ZK活载、横向摇摆力、离心力、风力和温度的作 用下，墩顶横向水平位移引起的桥面处梁端水平折 角应不大于 1.0‰ 弧度。
二、桥梁挠度和变形限值
4. 简支梁竖向自振频率限值 对于不满足下表要求的简支梁及其它桥梁，结构设计 除进行静力分析外，尚应按实际运营客车通过桥梁情 况进行车桥耦合动力响应分析，最大检算速度应按1.2 倍设计速度取值。
二、桥梁挠度和变形限值
5. 梁端转角限值 为保证桥梁接缝部位有砟道床稳定性或梁端无砟轨道 扣件系统的受力要求， 在 ZK竖向静活载作用下， 桥 梁梁端竖向转角不应大于下表限值。
二、桥梁挠度和变形限值
8. 静定结构墩台基础工后沉降限值
涵洞工后沉降限值应与相邻路基工后沉降限值一致。
第四节 桥面布置与结构形式
一、桥面布臵
二、结构形式
一、桥面布臵
1 桥上轨道 可根据具体情况采用有砟轨道或无砟轨道。有砟 轨道轨下枕底道砟厚度不应小于0.35 m(当设臵砟 下胶垫层时含胶垫层厚）。
日本高速铁路中，桥梁占线路里程平均达48%，高架 桥占线路总长的36%。
我国普通铁路桥梁占线路全长的平均比例仅为4%左 右。京沪高铁桥梁总延长占80%。
四、 高速铁路桥梁特点
2、以中小跨度为主 由于高速铁路对线路、桥梁、隧道等土建工程的刚 度要求严格，因此高速铁路桥梁的跨度不宜过大， 应以中小跨度为主。 法国高速铁路直到修建地中海线时才首次采用100m 以上跨度的桥梁。 京沪高铁，绝大部分是中小桥梁，常用桥式为等跨 双线整孔简支梁，跨度有24m、32m和40m，以32m居 多。
3、刚度大、整体性好
4、重视改善结构的耐久性，便于检查、维修 5、桥梁上部多采用混凝土材料 6、强调结构与环境的协调
四、 高速铁路桥梁特点
1、所占比例大，高架长桥多 高速铁路线路平纵断面限制严格、轨道平顺性要求 高，导致桥梁比例明显增大。尤其在人口稠密地区 和地质不良地段，为了跨越既有交通路网、节省农 田，避免高达路基阻挡视线和路基不均匀沉降，大 量采用高架线路。
一、桥面布臵
2.整体箱梁 1）高速铁路梁跨以32m预应力混凝土整孔简支箱梁 为主。 2）跨越较宽道路或小斜交角跨越时，采用常用跨度 预应力混凝土连续箱梁； 等高度梁（32+48+32)m 抛物线变髙度梁（40+56+40)m、（40 +64 +40)m、 （48+80+48)m、(60+100+60)m。 3）跨越髙速公路、高等级城市道路、大型河流、宽 大山谷的主桥采用特殊结构。
第二节 高速铁路桥梁设计荷载
一、荷载图示 二、动力系数 三、桥涵荷载
பைடு நூலகம்
一、荷载图示
1、UIC荷载
包括了六种运营列车：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300 km的高速轻 型客车。
一、荷载图示
2、日本N、P荷载
日本高速列车专用荷载N、P荷载，非常非常接近日 本实际的高速运营列车活载
四、 高速铁路桥梁特点
5、桥梁上部结构多采用混凝土材料 尽管各国对高速铁路的建桥材料不作限制，但90%以上 的桥梁都选用混泥土结构，主要是混泥土梁具有刚度 大、噪声低、养护维修少、造价较为经济等优点。 6、强调结构与环境的协调 高速铁路作为重要的现代化运输线，应强调结构与 环境的协调，重视生态的保护，因此，桥梁造型要与 环境相一致并注重结构外观和色彩。 在居民点附近的桥梁应有降噪措施。 避免桥面污水损害生态环境。
2、若桥梁刚度不足而出现较大挠度，直接影响桥上 轨道的平顺性，增加轮轨冲击力，影响行车平稳性、 舒适性和安全性。
3 、为保证轨道的平顺性，还必须限制桥梁的预应力 徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形。
二、高速铁路桥梁设计原则
1. 采用双线整孔桥梁，主梁整孔制造或分片制造 整体联结，此举提高横、竖向刚度。 2. 除小跨度桥梁外，大都采用双线单室箱梁形截 面。 3. 增大梁高，欧洲预应力混凝土简支梁高跨比一 般在1/9～1/12之间。 4. 尽量选用刚度大的结构体系如简支梁、连续梁 、连续刚构、斜拉桥、拱及组和结构等。 5. 桥梁跨度不宜过大。
四、 高速铁路桥梁特点
3、刚度大、整体性好 列车高速、舒适、安全行使，要求高速铁路桥 梁必须具有足够的刚度和良好的整体性，以防止 桥梁出现较大的挠度和振幅，同时，必须限制桥 梁的预应力徐变上拱和不均匀温差引起的结构变 形，以保证轨道的高平顺性。 一般来说，高速铁路桥梁设计主要由刚度控制， 强度基本上不控制其设计。尽管高速铁路活载小 于普通铁路，但实际应用的高速铁路桥梁，在梁 高、梁重上均超过了普通铁路。
二、动力系数
3 实体墩台、基础和土压力 不计动力作用系数。 4 支座动力 采用相应的桥跨结构动力系数计算公式。
三、桥梁荷载
第三节 结构变形、变位和自振频率
一、车桥动力学-安全性、舒适性评价 二、桥梁挠度和变形限值
一、车桥动力学-安全性、舒适性评价
脱轨系数：Q／P≤ 0.8 轮重减载率：ΔP／P≤ 0.6 轮对横向水平力：Q≤ 10+P0/3 （P0 为静轴重；单位kN） 车体竖向振动加速度：az≤ 0.13g（半峰值） （g 为重力加速度） 车体横向振动加速度：ay≤ 0.10g（半峰值） 斯佩林舒适度指标: W ≤ 2.50 优 2.50<W ≤ 2.75 良 2.75<W ≤ 3.00 合格
第五章
第一节 概述
高速铁路桥梁
第二节 高速铁路桥梁设计荷载 第三节 结构变形、变位和自振频率限制
第四节 桥面布臵与结构形式
第五节 高速铁路大跨度桥梁
第一节 概述
一、 工作特点
二、 高速铁路桥梁设计原则 三、 分类（按不同的用途） 四、高速铁路桥梁特点
一、工作特点
1、 高速铁路的行车速度高，列车对桥梁结构的动力 作用远大于普通铁路桥梁。
二、桥梁挠度和变形限值
1.梁体竖向变形变位的限值 2)拱桥、 刚架及连续梁桥的竖向挠度， 除考虑列 车竖向静活载作用外，尚应计入温度的影响。梁体 竖向挠度按下列情况之不利者取值。 （1）列车竖向静活载作用下产生的挠度值与 0.5 倍 温度引起的挠度值之和。 （2）0.63倍列车竖向静活载作用下产生的挠度值与 全部温度引起的挠度值之和。
三、 分类（按不同的用途）
1、高架桥。用以穿越既有交通路网、人口稠密地区 及地质不良地段，高架桥通常墩身不高，跨度较小， 但桥梁很长，往往伸展达十余公里。 2、谷架桥。用以跨越山谷，跨度较大，墩身较高。 3、跨越河流的一般桥梁。
四、 高速铁路桥梁特点
1、所占比例大、高架长桥多 2、以中小跨度为主
二、桥梁挠度和变形限值
1.梁体竖向变形变位的限值 3）桥面附属设施宜尽量在轨道铺设前完成。轨道铺 设完成后，预应力混凝土梁的竖向残余徐变变形应 符合下列规定： 有砟桥面：梁体的竖向变形不应大于 20mm。 无砟桥面：L≤50m时，竖向变形不应大于10mm； L＞50m时，竖向变形不应大于L/5000 且不大于 20mm。 4）对于设有纵向坡度的无砟轨道桥梁，应考虑梁体 纵向伸缩引起的梁缝两侧钢轨支承点竖向相对位移 对轨道结构的影响。
注： （1）表中限值适用于 3 跨及以上的双线简支梁；对于 3 跨及以上一联的连续梁， 梁体竖向挠度限值按表中数值的1.1 倍取用；对于2 跨一联的连续梁、2跨及以下的双 线简支梁，梁体竖向挠度限值按表中数值的1.4 倍取用。 （2）对于单线简支或连续梁，梁体竖向挠度限值按相应双线桥限值的 0.6 倍取用。
一、桥面布臵
3.有砟桥面布臵
常用跨度箱梁有砟桥面布置（250km/h，桥面宽度13m, 设人行道检查 车通道）
一、桥面布臵
3.有砟桥面布臵
常用跨度箱梁有砟桥面布置（250km/h,桥面宽度12.2m, 不设人行道检查车 通道）
一、桥面布臵
4.无砟桥面布臵
常用跨度箱梁无砟桥面布置（350km/h，桥面宽度13.4m, 设人行道检查车通道）
一、荷载图示
3、中国ZK荷载 考虑了结构物按 时速350km设计； 高速铁路有跨线 列车；参照国外， 日本为单纯高速， UIC包括了各种列 车；中国取 0.8UIC。跨度小 于6m使用ZK特种 荷载
二、动力系数
列车竖向活载等于列车竖向静活载乘以动力系数 （1+μ） ， 按下列公式计算： 1 桥跨结构 1+μ=1+（1.44/（Lφ0.5-0.2）-0.18） （1+μ）计算值小于1.0 时取1.0。 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K系数： N 2 3 4 ≥5 K 1.2 1.3 1.4 1.5 当计算 Lφ小于最大跨度时，取最大跨度。
一、桥面布臵
8 .主梁翼缘悬臂板端部应设钢筋混凝土遮板以保护 横向预应力锚具,并能防止雨水流经梁体。 9. 桥面防、排水设施 1)高速铁路根据轨道形式的要求及桥面特点选用桥 面防水层。 无砟桥面、轨道底座板与桥面有隔离 层时，全桥面设防水层；轨道底座板与桥面直接 连接，底座板范围以外的桥面铺设防水层和保护 层。对于有砟轨道，全桥铺设防水层和保护层。 防水层上应覆盖致密、耐磨、耐冲击的保护层。 有砟桥面防水保护层厚度不应小于6.0cm。
一、桥面布臵
4.无砟桥面布臵
常用跨度箱梁无砟桥面布置（350km/h，桥面宽度12m 不设人行道检查车通道）
一、桥面布臵
4.无砟桥面布臵
预应力混凝土简支梁桥和桥上 CRTSII型板式轨道组成
一、桥面布臵
5. 曲线地段桥上建筑限界加宽按相关规定办理， 桥面应为主要设备的安装预留位臵。 6. 桥面两侧应设臵维修作业通道。维修作业通道 宽应不小于0.8m。栏杆高度应不小于1.0m，栏杆 扶手内侧至线路中心的距离不得小于4.1m。桥面 宜采用整体结构。 7 .接触网支柱可设在桥墩上，也可设在桥面上。 曲线地段接触网支柱内侧边缘至线路中心净距应 满足建筑限界加宽的要求。当接触网支柱设臵在 桥面上时，不宜设在梁跨跨中。
二、动力系数
2 涵洞及结构 顶面有填土的承重结构，当顶面填土厚土HC＞3m时， 不计列车动力作用，当HC≤3m时按下式计算： 1+μ=1+（1.44/（Lφ0.5-0.2）-0.18）- 0.1（HC-1.0） 式中
Lφ——加载长度（m） ，其中Lφ＜3.61m时按 3.61m 计；
HC——为涵洞及结构顶至轨底的填料厚度（m） ， （1+μ）计算值小于1.0时取1.0。
二、桥梁挠度和变形限值
2. 梁体横向变形的限值 1）在列车横向摇摆力、离心力、风力和温度的作用 下，梁体的水平挠度应小于或等于梁体计算跨度的 1/4000。 2）无砟轨道桥梁相邻梁端两侧的钢轨支点横向相对 位移不应大于1mm。
3. 静活载作用下梁体扭转引起的轨面不平顺限值
以一段 3m长的线路为基准， 一线两根钢轨的竖向相对变 形量不应大于1.5mm。
一、车桥动力学-安全性、舒适性评价
桥面板在20Hz及以下强振频率作用下竖向振动 加速度限值： 有砟桥面：≤0.35g； 无砟桥面：≤0.50g。
混凝土桥梁的横向振幅（半峰值）:Ay ≤ L/16.5(mm) (L为桥梁跨度，单位m)。
二、桥梁挠度和变形限值
以下桥梁梁部及墩台刚度的限值，仅适用于跨度小 于96m的混凝土结构 1.梁体竖向变形变位的限值 1）梁体竖向挠度
二、桥梁挠度和变形限值
4. 简支梁竖向自振频率限值 1）简支梁竖向自振频率不应低于下列限值： L≤20m no=80/L 20＜L≤96m no=23.58L-0.592 式中 no —简支梁竖向自振频率限值(HZ)； L —简支梁跨度(m)。 2）对于运行车长 24~26m 的动车组、L≤32m 混凝 土及预应力混凝土双线简支箱梁，当梁体自振频率不 低于下表的限值要求时，梁部结构设计可不再进行车 桥耦合动力响应分析。
四、 高速铁路桥梁特点
4、重视改善结构耐久性，便于检查、维修 高速铁路是极其重要的交通运输设施，任何中断行 车都会造成很大的经济损失和社会影响。 桥梁结构物应尽量做到少维修或免维修，需要在设 计时将改善结构物的耐久性作为主要设计原则，统 一考虑构造细节并在施工中严格控制质量。 由于高速铁路运营繁忙，列车速度高，造成桥梁维 修、养护难度大、费用高，因此，桥梁结构构造应 易于检查与维修。