高架结构设计
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➢基础的容许沉降量应满足列车安全运营和乘客舒适度的要 求，并控制在轨道结构允许变形的范围之内。
二．刚度要求
梁式桥百度文库结构竖向挠度容许值
跨度
挠度容许值
跨度
挠度容许值
L≤30m
L/2000
L＞30m
L/1500
桥墩墩顶纵向水平线刚度
跨度L (m)
L≤20m 20＜L≤30m 20＜L≤30m
最小水平刚度 （kN/m） 240 320 400
备注
不设钢轨伸缩调节器； 单线桥梁桥墩纵向水平刚度 取本表值的一半。
墩顶弹性水平位移Δ
顺桥向
横桥向
Δ 5√L
Δ 4√L
L—桥梁跨度，采用相邻跨中的较小跨， L≤25m时取25m。
墩台基础的沉降（静定）
均匀沉降 50mm
差异沉降 20mm
注：超静定结构，相邻墩台不均匀沉降量之差的容许 值应根据沉降对结构产生的附加影响来确定。
1+ μ = 1+ 22 40 + L
三．设计荷载组合
➢主力单独作用，即恒载+活载； ➢主力+附加力的作用，即恒载+活载+一个方向（纵向或横向）
可能同时出现的附加力，但横向摇摆力不与离心力、风力 同时计入； ➢地震荷载+恒载。
第二节 结构设计原则
一．计算原则 钢筋混凝土、预应力混凝土和钢结构，应按容许应力法设 计，材料、容许应力、结构安全系数、结构设计方法及构 造要求应符合现行《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土 结构设计规范》（TB10002.3—2005）和《铁路桥梁钢结 构设计规范》 （TB10002.2—2005）要求。
第八章 高架结构设计
目录
总则 第一节 设计荷载 第二节 结构设计原则 第三节 高架轨道交通的下部结构设计 第四节 高架轨道交通的上部结构设计 第五节 高架梁的结构设计流程 第六节 高架轨道交通的防噪结构
总则
➢构造简洁、力求标准化，满足耐久性、 列车运行安全和乘坐舒适度，建筑形 式应充分考虑城市景观的要求；
横向刚度，采用横向自振频率控制，取不小于90/L。
第三节 高架轨道交通的下部结构设计
一．墩身、基础
地形、 地物、
交通
强度 稳定性
墩身 选型
地面行 车视线
基础
环境
桩基础 扩大基础
钻孔桩 打入桩 地质好
美学
• 倒梯形桥墩
➢构造简单 ➢施工容易 ➢受力较合理
• Y形桥墩
➢占地少 ➢美观简洁 ➢构造复杂
➢曲线上的列车离心力按静活载乘以离心力率取值：
➢风荷载、温度变化的作用及混凝土收缩的影响、船只撞击 力按现行《铁路桥涵设计基本规范》的规定执行。
➢线路的纵向水平力、断轨力作用于墩台上的支座中心处， 单线及多线桥只计算一根钢轨的断轨力。
➢若考虑汽车对墩柱撞击力时，撞击力顺行车方向采用 1000kN，横行车方向采用500kN，作用在路面以上1.2m高 度处。
一．设计规范
无专门的设计规范，遵照《铁路桥涵设计基本规范》、《铁 路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》、《地铁 设计规范》 二．设计荷载分类 高架结构荷载一般分为主力、附加力及特殊荷载三类。
主力 附加力
特殊荷载
恒载和活载
制动力、列车横向摇摆力、风荷载、温度影响 力、流水压力等
无缝线路断轨力、船或汽车的撞击力、地震力、 施工临时荷载等
➢上部结构优先采用预应力混凝土结构， 有足够的强度、刚度；
➢墩位布置应符合城市规划要求；
➢防水、排水、伸缩缝、栏杆、 灯杆、防撞墙等配套构件的功 能完善和外观鲜明；
➢施工应尽可能避免对城市交通 和市民生活的干扰；
➢必要地段要设置隔声屏障；
➢桥上应设置养护、维修人员及 疏散旅客的安全通道。
第一节 设计荷载
➢桥墩内力计算时考虑无缝线路引起的墩顶水平力； ➢墩台身应验算强度、纵向弯曲稳定、墩顶弹性水平位移；
➢墩顶弹性水平位移、顶帽尺寸及构造要求，暂执行铁路桥 规的规定；
➢桩基设计考虑土的弹性抗力，可按K法或m法计算；
➢摩擦桩设计，按土的阻力验算桩的承载力，即材料强度， 验算混凝土及钢筋应力，验算桩身开裂宽度；
（1）活载
车辆荷载的标准图式 图中荷载轴重P1、P2，车轴距D1、D2、D3及连挂车辆相邻轴距D0应根据所选车型各 项数据采用。
上海明珠线车辆荷载图式（尺寸单位mm） 注：无驾驶室动车C=2300mm，有驾驶室拖车C=3095mm；重车轴重170kN,轻车80kN。
国外某些轻轨高架线路的活载（单位kN)
➢高架桥结构边缘应考虑30kN的脱轨力。
➢车站站台、楼板和楼梯等部位的人群均布荷载值应采用 4.0kPa，设备用房楼板荷载根据实际情况确定，并不小于 4.0kPa。
➢高架结构的挡板结构，应考虑0.75kN/m的水平推力和 0.36kN/m的竖向压力，水平推力作用于桥面以上1.2m处。
➢列车竖向活载的动力作用以车辆竖向静荷载乘以动力系数 （1+μ）的方式来考虑，μ按现行《铁路桥涵设计基本规范》 规定的值乘以0.8。对于钢筋混凝土简支梁桥，有：
高架结构设计计算建议按以下原则进行：
➢按弹性受力阶段计算； ➢预应力砼结构应验算其强度、抗裂性、稳定性、应力及
变形，预应力砼连续梁应考虑温度等二次力； ➢结构满足最小配筋率和最大裂缝宽度的要求；
➢箱梁应考虑进行抗扭计算；
➢墩顶容许位移除满足行车安全及桥梁自身的受力外，应还 保证轨道结构的正常使用；
倒梯形桥墩与上部结构布置 Y桥墩与上部结构布置
•T形桥墩
➢占地面积小 ➢最常用 ➢轻巧美观
长悬臂T形桥墩
T形桥墩与上部结构布置
•双柱式桥墩
➢墩质量轻 ➢节省圬工材料 ➢透空空间大 ➢承载能力和稳
定性均较强
双柱式桥墩
双柱式桥墩与上部结构布置
二．下部结构的设计计算
➢钢筋混凝土墩台结构应验算强度、整体纵向弯曲稳定性、墩台顶弹 性水平位移；
➢基底应验算压应力、合力偏心距、基底倾覆稳定性和滑动稳定性； ➢活载一般按单跨活载、双跨活载、双跨空车来考虑，取最不利情况； ➢混凝土空心墩削弱截面面积较多，验算截面压应力、拉应力； ➢薄壁空心墩台中，考虑温度变化、空心墩内外温差、混凝土收缩等 影响。
国家 地点 活载
多伦多 27.2
加拿大
金斯顿 斯卡勃罗
17.19
16.38
温哥华 16.38
华盛顿 23.35
美国 亚特兰大 迈阿密
23.74 22.47
（2）附加力及特殊荷载
➢制动力或牵引力取竖向静活载的15%，当其与离心力同时 计算时，取10%。双线桥只计算一线的制动力或牵引力。
➢横向摇摆力可按相邻两节车四个轴轴重的15%计，以集中 力形式作用于轨顶处，横向摇摆力不与风力或离心力组合。
二．刚度要求
梁式桥百度文库结构竖向挠度容许值
跨度
挠度容许值
跨度
挠度容许值
L≤30m
L/2000
L＞30m
L/1500
桥墩墩顶纵向水平线刚度
跨度L (m)
L≤20m 20＜L≤30m 20＜L≤30m
最小水平刚度 （kN/m） 240 320 400
备注
不设钢轨伸缩调节器； 单线桥梁桥墩纵向水平刚度 取本表值的一半。
墩顶弹性水平位移Δ
顺桥向
横桥向
Δ 5√L
Δ 4√L
L—桥梁跨度，采用相邻跨中的较小跨， L≤25m时取25m。
墩台基础的沉降（静定）
均匀沉降 50mm
差异沉降 20mm
注：超静定结构，相邻墩台不均匀沉降量之差的容许 值应根据沉降对结构产生的附加影响来确定。
1+ μ = 1+ 22 40 + L
三．设计荷载组合
➢主力单独作用，即恒载+活载； ➢主力+附加力的作用，即恒载+活载+一个方向（纵向或横向）
可能同时出现的附加力，但横向摇摆力不与离心力、风力 同时计入； ➢地震荷载+恒载。
第二节 结构设计原则
一．计算原则 钢筋混凝土、预应力混凝土和钢结构，应按容许应力法设 计，材料、容许应力、结构安全系数、结构设计方法及构 造要求应符合现行《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土 结构设计规范》（TB10002.3—2005）和《铁路桥梁钢结 构设计规范》 （TB10002.2—2005）要求。
第八章 高架结构设计
目录
总则 第一节 设计荷载 第二节 结构设计原则 第三节 高架轨道交通的下部结构设计 第四节 高架轨道交通的上部结构设计 第五节 高架梁的结构设计流程 第六节 高架轨道交通的防噪结构
总则
➢构造简洁、力求标准化，满足耐久性、 列车运行安全和乘坐舒适度，建筑形 式应充分考虑城市景观的要求；
横向刚度，采用横向自振频率控制，取不小于90/L。
第三节 高架轨道交通的下部结构设计
一．墩身、基础
地形、 地物、
交通
强度 稳定性
墩身 选型
地面行 车视线
基础
环境
桩基础 扩大基础
钻孔桩 打入桩 地质好
美学
• 倒梯形桥墩
➢构造简单 ➢施工容易 ➢受力较合理
• Y形桥墩
➢占地少 ➢美观简洁 ➢构造复杂
➢曲线上的列车离心力按静活载乘以离心力率取值：
➢风荷载、温度变化的作用及混凝土收缩的影响、船只撞击 力按现行《铁路桥涵设计基本规范》的规定执行。
➢线路的纵向水平力、断轨力作用于墩台上的支座中心处， 单线及多线桥只计算一根钢轨的断轨力。
➢若考虑汽车对墩柱撞击力时，撞击力顺行车方向采用 1000kN，横行车方向采用500kN，作用在路面以上1.2m高 度处。
一．设计规范
无专门的设计规范，遵照《铁路桥涵设计基本规范》、《铁 路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》、《地铁 设计规范》 二．设计荷载分类 高架结构荷载一般分为主力、附加力及特殊荷载三类。
主力 附加力
特殊荷载
恒载和活载
制动力、列车横向摇摆力、风荷载、温度影响 力、流水压力等
无缝线路断轨力、船或汽车的撞击力、地震力、 施工临时荷载等
➢上部结构优先采用预应力混凝土结构， 有足够的强度、刚度；
➢墩位布置应符合城市规划要求；
➢防水、排水、伸缩缝、栏杆、 灯杆、防撞墙等配套构件的功 能完善和外观鲜明；
➢施工应尽可能避免对城市交通 和市民生活的干扰；
➢必要地段要设置隔声屏障；
➢桥上应设置养护、维修人员及 疏散旅客的安全通道。
第一节 设计荷载
➢桥墩内力计算时考虑无缝线路引起的墩顶水平力； ➢墩台身应验算强度、纵向弯曲稳定、墩顶弹性水平位移；
➢墩顶弹性水平位移、顶帽尺寸及构造要求，暂执行铁路桥 规的规定；
➢桩基设计考虑土的弹性抗力，可按K法或m法计算；
➢摩擦桩设计，按土的阻力验算桩的承载力，即材料强度， 验算混凝土及钢筋应力，验算桩身开裂宽度；
（1）活载
车辆荷载的标准图式 图中荷载轴重P1、P2，车轴距D1、D2、D3及连挂车辆相邻轴距D0应根据所选车型各 项数据采用。
上海明珠线车辆荷载图式（尺寸单位mm） 注：无驾驶室动车C=2300mm，有驾驶室拖车C=3095mm；重车轴重170kN,轻车80kN。
国外某些轻轨高架线路的活载（单位kN)
➢高架桥结构边缘应考虑30kN的脱轨力。
➢车站站台、楼板和楼梯等部位的人群均布荷载值应采用 4.0kPa，设备用房楼板荷载根据实际情况确定，并不小于 4.0kPa。
➢高架结构的挡板结构，应考虑0.75kN/m的水平推力和 0.36kN/m的竖向压力，水平推力作用于桥面以上1.2m处。
➢列车竖向活载的动力作用以车辆竖向静荷载乘以动力系数 （1+μ）的方式来考虑，μ按现行《铁路桥涵设计基本规范》 规定的值乘以0.8。对于钢筋混凝土简支梁桥，有：
高架结构设计计算建议按以下原则进行：
➢按弹性受力阶段计算； ➢预应力砼结构应验算其强度、抗裂性、稳定性、应力及
变形，预应力砼连续梁应考虑温度等二次力； ➢结构满足最小配筋率和最大裂缝宽度的要求；
➢箱梁应考虑进行抗扭计算；
➢墩顶容许位移除满足行车安全及桥梁自身的受力外，应还 保证轨道结构的正常使用；
倒梯形桥墩与上部结构布置 Y桥墩与上部结构布置
•T形桥墩
➢占地面积小 ➢最常用 ➢轻巧美观
长悬臂T形桥墩
T形桥墩与上部结构布置
•双柱式桥墩
➢墩质量轻 ➢节省圬工材料 ➢透空空间大 ➢承载能力和稳
定性均较强
双柱式桥墩
双柱式桥墩与上部结构布置
二．下部结构的设计计算
➢钢筋混凝土墩台结构应验算强度、整体纵向弯曲稳定性、墩台顶弹 性水平位移；
➢基底应验算压应力、合力偏心距、基底倾覆稳定性和滑动稳定性； ➢活载一般按单跨活载、双跨活载、双跨空车来考虑，取最不利情况； ➢混凝土空心墩削弱截面面积较多，验算截面压应力、拉应力； ➢薄壁空心墩台中，考虑温度变化、空心墩内外温差、混凝土收缩等 影响。
国家 地点 活载
多伦多 27.2
加拿大
金斯顿 斯卡勃罗
17.19
16.38
温哥华 16.38
华盛顿 23.35
美国 亚特兰大 迈阿密
23.74 22.47
（2）附加力及特殊荷载
➢制动力或牵引力取竖向静活载的15%，当其与离心力同时 计算时，取10%。双线桥只计算一线的制动力或牵引力。
➢横向摇摆力可按相邻两节车四个轴轴重的15%计，以集中 力形式作用于轨顶处，横向摇摆力不与风力或离心力组合。