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文檔簡介

1、三、三、設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù)(一)京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定(以下簡稱高速暫規(guī))(二)鐵建設(shè)1999139號文批準(zhǔn)的以下規(guī)范(以下簡稱橋規(guī)):鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(TB 10002.199)鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB 10002.399)鐵路橋涵混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB 10002.499)鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(TB 10002.599) 第1頁/共144頁(三)國家計劃委員會計標(biāo)19871609號文批準(zhǔn)的鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范(GBJ11187)(以下簡稱震規(guī)) (四)新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計暫行規(guī)定(以下簡稱無縫線路暫規(guī)) 第2頁/共144頁四、四、設(shè)計原則及內(nèi)

2、容設(shè)計原則及內(nèi)容 (一)設(shè)計列車活載采用“ZK活載”,詳見圖1、圖2。1跨度或影響線加載長度大于6m的簡支或連續(xù)結(jié)構(gòu),采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載圖式(一)作為設(shè)計活載圖式。2跨度或影響線加載長度等于或小于6m的簡支或連續(xù)結(jié)構(gòu),采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載圖式(二)作為設(shè)計活載圖式。3根據(jù)ZK標(biāo)準(zhǔn)活載分別作用于每一條線,選定產(chǎn)生基底最大應(yīng)力及最大偏心時的最不利荷載位置。雙線荷載作用時按100%計,不予折減。最不利荷載組合見圖3、圖4。第3頁/共144頁第4頁/共144頁第5頁/共144頁第6頁/共144頁4曲線上離心力按高速暫規(guī)第條辦理,離心力的大小等于ZK靜活載乘以系數(shù)C,C按下列公式進(jìn)行計算: 式中 V 設(shè)計速度

3、(km/h); R 曲線半徑(m); RfVC1272LVVf88. 2175. 181480012025. 1第7頁/共144頁 f 荷載折減系數(shù)。當(dāng)采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載(一)時,按上述公式計算。當(dāng)采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載(二)時,按上述公式計算的f值還須乘以系數(shù)0.8。當(dāng)L2.88m或V120km/h時,f值取1.0。當(dāng)計算f值大于1.0時取1.0。 離心力按水平向外作用于軌頂以上1.8 m處。 曲線橋梁應(yīng)分別按V=350km/h和V=120km/h兩種情況進(jìn)行計算,同時還應(yīng)考慮沒有離心力時列車活載作用的情況。第8頁/共144頁5. 土壓力計算(1)主動土壓力 按橋規(guī)附錄A,B公式計算,臺身按土與臺背

4、的實際接觸面計算;基礎(chǔ)后端按假想的斜墻背計算。如圖5所示。(2)臺前主動土壓力 計算土層厚度的確定: 當(dāng)?shù)孛嬷粱卓偵疃萮2.5m時,采用2.5m。 當(dāng)?shù)孛嬷粱卓偵疃萮2.5m時,采用h(鋪砌面至基底)。第9頁/共144頁第10頁/共144頁(3)臺前主動土壓力及靜止土壓力均按前端基礎(chǔ)最外襟邊作為垂直概化墻背計算,靜止土壓力計算中的側(cè)壓力系數(shù)=0.5,計算寬度均按各層基礎(chǔ)的加權(quán)平均值計。 以上計算式中內(nèi)摩擦角=40,外摩擦角=/2, 土的容重=22kN/ m3。 6列車橫向搖擺力為活載主力,按京滬暫規(guī)第條,取100 kN,作為一個集中荷載取最不利位置,以水平方向垂直線路中線作用于鋼軌頂面,且

5、只計任一線上的橫向搖擺力。 空車時不考慮橫向搖擺力。第11頁/共144頁 7制動力或牽引力的計算按高速暫規(guī)第條規(guī)定辦理,即:制動力或牽引力按列車豎向靜活載的10%計算,當(dāng)與離心力同時計算時,則按豎向靜活載的7%計算。 雙線橋采用一線的制動力或牽引力。(二)上部建筑:梁上線路設(shè)備、擋碴墻、電纜槽、接觸網(wǎng)柱、欄桿、遮板、防水層及保護(hù)層等,有碴時按160.4 kN/m(直線)和177.8 kN/m(曲線)考慮,無碴時按108.8 kN/m(直線)和116.8 kN/m(曲線)考慮。(三)風(fēng)荷載強(qiáng)度W: 有車時:W=K1 K2W080%且1250 Pa。 無車時:W= K1 K2W0。 施工荷載:W=

6、 500 Pa。 第12頁/共144頁 K1:風(fēng)載體型系數(shù) K2:風(fēng)壓高度變化系數(shù) W0:基本風(fēng)壓強(qiáng)度,800 Pa(京滬高速鐵路上海地區(qū)最大) 設(shè)計還考慮橋上設(shè)置聲屏障,聲屏障按高出軌頂3.0m計。本設(shè)計取上述最不利者。 部位橫向風(fēng)壓強(qiáng)度(Pa)縱向風(fēng)壓強(qiáng)度(Pa)K1K2有車無車K1K2有車無車列車1.31.08301040梁、聲屏障1.31.08301040頂帽1.31.31.31.31.31.31.31.3臺身 1.31.31.31.31.31.31.31.3 風(fēng)壓強(qiáng)度計算表(表中數(shù)值已取整): 表3第13頁/共144頁(四)無縫線路作用于墩臺頂?shù)目v向水平力 京滬暫規(guī)第條規(guī)定:無縫線路

7、長鋼軌縱向水平力和長鋼軌斷軌力引起的墩臺頂縱向水平力,按梁軌共同作用進(jìn)行計算,并作用于墩臺上的支座中心處。符合無縫線路暫規(guī)的計算條件時,應(yīng)按該規(guī)定辦理。 斷軌力為特殊荷載,均只計一根鋼軌的斷軌力。1設(shè)計時考慮無縫線路作用于橋臺頂?shù)目v向力伸縮力、撓曲力和斷軌力,并按橋臺位于無縫線路固定區(qū)考慮。第14頁/共144頁2長鋼軌縱向力按新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計暫行規(guī)定的規(guī)定計算。簡支梁橋臺按固定區(qū)取值,其中伸縮力按暫規(guī)附錄B中表取用;撓曲力按表取用;斷軌力按條規(guī)定計算;連續(xù)梁橋臺按支座摩阻力控制。第15頁/共144頁 3無縫線路作用于橋墩頂?shù)目v向力組合原則(1)同一股鋼軌作用于墩頂?shù)纳炜s力、撓曲力和斷軌

8、力相互獨立,不作疊加;(2)伸縮力、撓曲力和斷軌力不與同線的豎向活載、離心力、牽引力或制動力組合。(3)伸縮力、撓曲力按主力考慮,斷軌力按特殊荷載考慮。(4)伸縮力、撓曲力和斷軌力作用在軌底,檢算橋墩時移至橋墩支座鉸中心,不計移動作用點所產(chǎn)生的豎向力或力矩。第16頁/共144頁4考慮無縫線路作用而增加的力的組合(1)主力(雙線無車):恒載 + 4股鋼軌作用于墩頂?shù)纳炜s力或車前撓曲力;(2)主力+縱向附加力(一線有車、一線無車):恒載+活載+一線列車制動或牽引作用于墩頂?shù)闹苿恿驙恳?另一線兩股鋼軌作用于墩頂?shù)纳炜s力或車前撓曲力+其他縱向附加力;(3)主力+特殊荷載(雙線無車):恒載+一線一股

9、鋼軌作用于墩頂?shù)臄嘬壛?另一股鋼軌作用于墩頂?shù)纳炜s力+另一線兩股鋼軌作用在橋梁上的伸縮力或車前撓曲力。(4)主力+特殊荷載(一線有車,一線無車):恒載+一線活載+另一線一股鋼軌斷軌力+另一線一股鋼軌伸縮力。 橋臺荷載組合詳細(xì)內(nèi)容見下表4,4,表5 5: 第17頁/共144頁3618 直線上簡支梁、連續(xù)梁荷載組合表直線上簡支梁、連續(xù)梁荷載組合表 表表4 4荷載組合內(nèi)容雙線行車主力恒載+基礎(chǔ)變位+活載+橫向搖擺力主力+縱附恒載+基礎(chǔ)變位+活載+橫向搖擺力+一線制動力+縱向風(fēng)力主力+橫附恒載+基礎(chǔ)變位+活載+橫向搖擺力+橫向風(fēng)力單線行車主力恒載+基礎(chǔ)變位+活載+橫向搖擺力主力+縱附恒載+基礎(chǔ)變位+活

10、載+橫向搖擺力+一線伸縮力(或撓曲力)+一線制動力+縱向風(fēng)力主力+橫附恒載+基礎(chǔ)變位+活載+橫向搖擺力+橫向風(fēng)力主力+特殊荷載恒載+基礎(chǔ)變位+活載+橫向搖擺力+另一線一股鋼軌伸縮力+另一股鋼軌斷軌力恒載+基礎(chǔ)變位+活載+橫向搖擺力+縱向地震力恒載+基礎(chǔ)變位+活載+橫向搖擺力+橫向地震力無車主力恒載+基礎(chǔ)變位+雙線伸縮力(或撓曲力)主力+特殊荷載恒載+基礎(chǔ)變位+縱向地震力恒載+基礎(chǔ)變位+橫向地震力恒載+基礎(chǔ)變位+一線一股鋼軌伸縮力+另一股鋼軌斷軌力+另一線伸縮力(或撓曲力)架橋機(jī)荷載待定注: 簡支梁不考慮基礎(chǔ)變位。第18頁/共144頁 曲線上簡支梁、連續(xù)梁荷載組合表曲線上簡支梁、連續(xù)梁荷載組合表

11、 表表5 5荷載組合內(nèi)容雙線行車主力恒載+基礎(chǔ)變位+活載+離心力+橫向搖擺力主力+縱附恒載+基礎(chǔ)變位+活載+離心力+橫向搖擺力+一線制動力+縱向風(fēng)力主力+橫附恒載+基礎(chǔ)變位+活載+離心力+橫向搖擺力+橫向風(fēng)力單線行車主力恒載+基礎(chǔ)變位+活載+離心力+橫向搖擺力主力+縱附恒載+基礎(chǔ)變位+活載+離心力+橫向搖擺力+一線伸縮力(或撓曲力)+一線制動力+縱向風(fēng)力主力+橫附恒載+基礎(chǔ)變位+活載+離心力+橫向搖擺力+橫向風(fēng)力主力+特殊荷載恒載+基礎(chǔ)變位+活載+離心力+橫向搖擺力+另一線一股鋼軌伸縮力+另一股鋼軌斷軌力恒載+基礎(chǔ)變位+活載+離心力+橫向搖擺力+縱向地震力恒載+基礎(chǔ)變位+活載+離心力+橫向搖擺

12、力+橫向地震力無車主力恒載+基礎(chǔ)變位+雙線伸縮力(或撓曲力)主力+特殊荷載恒載+基礎(chǔ)變位+縱向地震力恒載+基礎(chǔ)變位+橫向地震力恒載+基礎(chǔ)變位+一線一股鋼軌伸縮力+另一股鋼軌斷軌力+另一線伸縮力(或撓曲力)架橋機(jī)荷載待定注: 簡支梁不考慮基礎(chǔ)變位。第19頁/共144頁(五)設(shè)計時未考慮冰壓力和船只、排筏、車具等撞擊力。(六)臺頂水平線剛度1設(shè)計時簡支梁和連續(xù)梁臺頂最小縱向水平線剛度K最小(kN/cm雙線)必須滿足3000kN/cm要求。2為使臺頂水平線剛度滿足要求,當(dāng)臺頂作用單位水平力(1kN)時,臺頂水平總位移不得大于1/K最?。╟m)。 臺頂水平線剛度按下式計算:K = = 1211(kN/

13、cm) 第20頁/共144頁 式中:當(dāng)臺頂作用單位水平力(1kN)時臺頂水平總位移(cm),含臺身彈性變形及基礎(chǔ)轉(zhuǎn)角引起的墩頂位移。1當(dāng)臺頂作用單位水平力(1kN)時,由于臺身彈性變形引起的臺頂水平位移(cm)。2當(dāng)臺頂作用單位水平力(1kN)時,由于基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動引起的臺頂水平位移(cm)??砂聪率接嬎悖?=(H+h) 100 = aWCPhM0)(200(H+h)aWChH02)(200= 第21頁/共144頁 式中:基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)角(rad)。 M基頂處的力矩(kNm)。 P基頂處的水平力(kN)。 H墩頂至基頂?shù)母叨龋╩)。 h基礎(chǔ)的高度(m)。 C0基底土的豎向地基系數(shù)(kN/m3);C0= m

14、0 h,當(dāng)h10m時,C0=10 m0;m0為地基系數(shù)的比例系數(shù)。設(shè)計時,根據(jù)剛度限值和第(十)4條臺頂位移的要求反求m0,但應(yīng)在地基土合理的地基系數(shù)的比例系數(shù)范圍內(nèi)。 a基礎(chǔ)底面順外力作用方向的基礎(chǔ)長度(m)。 W基底截面的抵抗矩(m3)。 第22頁/共144頁豎向地基系數(shù)的比例系數(shù)m0值參照“建技(1994)63號文”的規(guī)定采用,非巖石地基基本承載力對應(yīng)m0值,詳見下表6。地基基本基本承載力 (kPa)地基比例系數(shù) (kPa/m2)0350500080000350040010000800004002%的排水坡,將臺頂及混凝土塊頂雨水排至縱向滲水層;臺頂橫向自中心起向兩側(cè)亦設(shè)置2%的排水坡,

15、通過擋碴墻底開的泄水孔,將臺頂雨水排至橫向滲水層。在磚墻底部設(shè)混凝土暗槽或埋管將臺頂滲水排離路基范圍以外(見圖7)。第34頁/共144頁(十三)臺后混凝土塊: 為避免臺后路基過渡段與橋臺主體剛度相差懸殊對行車的不利影響,同時解決架橋機(jī)運架梁的支腿放置位置的問題,本設(shè)計自臺身尾部起,根據(jù)錐體護(hù)坡線距離頂帽后緣30cm,臺尾伸入路肩最少75cm的原則,確定臺后混凝土塊縱向設(shè)計長度應(yīng)在2m3m之間,高度自臺頂以下2m3m,混凝土塊橫向截面與臺身相同。 混凝土塊采用C20混凝土,其下部及兩側(cè)填料采用級配碎石+5%的水泥漿的辦法處理。(見圖7)第35頁/共144頁 (十四)檢查設(shè)備高速暫規(guī)第條規(guī)定:長橋

16、宜每200m左右在梁底或梁縫設(shè)進(jìn)人孔一處。設(shè)進(jìn)人孔的墩臺,高度超過4m時應(yīng)設(shè)圍欄和吊籃。 本設(shè)計在橋臺頂帽橫向支承墊石之間設(shè)置自頂帽頂向下1.4m起至與梁部開槽口相齊高度、橫向?qū)?m、縱向伸入臺背0.5m深的凹槽,供檢查維修時使用。在橋臺縱向及兩側(cè)設(shè)置圍欄,圍籃底與凹槽底相平。 在臺前自地面起至凹槽底面,設(shè)置混凝土臺階式護(hù)坡,其坡度與兩側(cè)錐體護(hù)坡一致,橫向兩側(cè)各伸出臺身寬度1.0m,以便于從臺身前部及兩側(cè)檢修臺頂支座。(見圖7)第36頁/共144頁第37頁/共144頁(十五)抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗算:(1)根據(jù)震規(guī)進(jìn)行抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗算。(2)橋臺的地震作用采用靜力法計算。(3)驗算的荷載組合,

17、驗算范圍與普通雙線鐵路相同。 本圖按不考慮地震力設(shè)計,并在優(yōu)化設(shè)計出基礎(chǔ)尺寸后,檢算橋臺整體適用的地震烈度。 (十六)目前因架橋機(jī)資料不詳,暫無法確定其控制荷載圖式進(jìn)行設(shè)計檢算。第38頁/共144頁五、主要輪廓尺寸第39頁/共144頁第40頁/共144頁 本次設(shè)計借鑒了“秦沈客運專線雙線耳墻式橋臺”及“雙線耳墻式橋臺(叁橋(03)4028)”在設(shè)計、施工以及試運營等方面的經(jīng)驗,依據(jù)“京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定”以及目前所有仍適用的規(guī)范規(guī)定設(shè)計。本圖設(shè)計保留了雙線耳墻式橋臺簡潔,輕盈的臺身形式,去掉了對施工要求較高、易出現(xiàn)凍害的耳墻部分的設(shè)計,采用一字形橋臺形式。通過對臺后過渡段進(jìn)行了簡單易行的處

18、理(設(shè)置混凝土塊),既改善了橋臺主體結(jié)構(gòu)的受力情況,又減小了架橋機(jī)在運梁、架梁過程中對橋臺主體的不利影響。六、必要的方案比選第41頁/共144頁 結(jié)合京滬線的實際情況,設(shè)計重點考慮了以下幾個方面:1. 景觀要求。因京滬全線梁部基本采用單箱雙線箱梁,梁底部寬度較?。?m左右),這就要求橋臺橫向尺寸不宜寬出梁底過多,才能與橋梁上部結(jié)構(gòu)從視覺上產(chǎn)生和諧的美感。在擬定橋臺橫縱向尺寸時,除應(yīng)滿足臺頂?shù)臉?gòu)造要求外,應(yīng)盡量縮小橋臺的橫向尺寸。本圖按目前提供的梁及支座圖尺寸,計算出滿足構(gòu)造要求的頂帽橫向?qū)挾葢?yīng)不小于6.8m,縱向長度不大于2.0m。第42頁/共144頁2. 剛度要求。高速鐵路要求墩臺必須具有足

19、夠的剛度,根據(jù)“新建鐵路橋上無縫線路暫行規(guī)定”的要求:橋臺縱向水平線剛度K最?。╧N/cm雙線)必須滿足3000kN/cm,這就要求橋臺的臺身及基礎(chǔ)尺寸不宜壓縮的過大。已完成設(shè)計的“雙線耳墻式橋臺”其臺身橫向?qū)挾葹?.8m,胸墻厚度2.0m,頂帽縱向長為1.8m,結(jié)合明挖基礎(chǔ)優(yōu)化出的橋臺整體尺寸的情況來看,均能夠滿足橋臺縱向剛度限值的要求。所以本圖擬采用7.8m的頂帽及臺身橫向?qū)?。胸墻的厚度是考慮在胸墻與梁端底部相接處需設(shè)置0.5m深、4.3m高、2.0m寬的檢查口,該檢查口消弱了整個胸墻截面,故胸墻取2.5m厚度。第43頁/共144頁3. 地質(zhì)情況的要求。京滬全線多數(shù)位于軟土地基,基礎(chǔ)采用樁

20、基的情況較多,所以在橋臺臺身尺寸擬定時還必須結(jié)合基礎(chǔ)的配置情況統(tǒng)籌考慮。按目前確定的臺身尺寸,當(dāng)采用1m樁徑的摩擦樁,樁長按35m計算,橋臺橫、縱向水平線剛度K=3000kN/cm作為控制設(shè)計的條件時,在地基較差的情況下(樁周m0=3000 kPa/cm2, 承臺側(cè)m0=0 kPa/cm2),按滿足規(guī)范構(gòu)造要求擬定的承臺尺寸,采用梅花樁的布置形式,能夠滿足縱向剛度限值要求。所以由此可得出結(jié)論:按目前擬定的橋臺尺寸,比較容易配置樁基礎(chǔ)。第44頁/共144頁4. 施工要求。目前尚沒有針對京滬線的架橋機(jī)和運梁車資料,因此無法進(jìn)行檢算。借鑒秦沈線在臺后耳墻范圍內(nèi)設(shè)置混凝土塊以利于支腿放置及運梁車平穩(wěn)上

21、臺的經(jīng)驗,本次設(shè)計取消了耳墻的設(shè)計,保留了混凝土塊的做法,使混凝土塊既作為施工中必不可少的附屬結(jié)構(gòu),又起到了連接路基和橋臺這一軟一硬的過渡段的作用。 另外,設(shè)計借鑒國外高速鐵路的做法,在臺身兩側(cè)及臺后與混凝土塊間砌筑空心磚滲水層,解決了臺頂排水的問題。第45頁/共144頁5. 附屬工程的要求。 本圖附屬工程的設(shè)計與以前的設(shè)計有所不同:1.檢查口的設(shè)置,便于從梁內(nèi)下到墩臺頂檢查維修 支座。2.橋臺兩側(cè)錐體采用級配碎石+5%水泥漿填筑。3.采用臺階作為臺前錐體護(hù)坡的一部分,一方面便于從地面上到頂帽檢修支座,另一方面從整體看也較為美觀。4.在臺階頂部橋臺三側(cè)設(shè)置圍籃。5.擋碴墻采用與梁部設(shè)計相同的形

22、式,縱向延長至混凝土塊尾部。 第46頁/共144頁(一)支承墊石當(dāng)采用盆式橡膠支座時,采用C40鋼筋混凝土;當(dāng)采用鋼支座時,采用C30鋼筋混凝土.(二)頂帽及以下0.9m范圍內(nèi)臺身均采用C30鋼筋混凝土。(三)臺身及臺后混凝土砌塊均采用C20混凝土。(三)明挖基礎(chǔ)采用C20混凝土。(四)鋼筋:主筋采用級(HRB335)鋼筋,其余采用級(Q235)鋼筋。(五)臺后混凝土塊以下填料及橋臺兩側(cè)錐體均采用級配碎石+5%水泥漿壓實填筑。七、選用材料第47頁/共144頁(一)支承墊石和頂帽尺寸擬定考慮曲線半徑R1400m的情況。(二)連續(xù)梁臨時支座尺寸暫按 “橋梁矩形板式橡膠支座GJZ”和“橋梁圓形板式橡

23、膠支座GYZ”考慮。(三)設(shè)計采用專為京滬高速鐵路設(shè)計的架橋機(jī)和運梁車,但目前尚無這方面的資料。 八、編制施工圖需說明的問題第48頁/共144頁本圖圖幅統(tǒng)一采用297420mm。共分三冊,每冊內(nèi)容如下:第一冊:設(shè)計說明書、橋臺構(gòu)造圖、臺身尺寸及工程數(shù)量表、基底壓應(yīng)力、基礎(chǔ)尺寸、工程數(shù)量及最小摩擦系數(shù)、m0值表。第二冊:設(shè)計說明書、頂帽圖及支承墊石鋼筋布置圖、臺頂構(gòu)造及防水層、檢查設(shè)備及附屬工程數(shù)量表等。第三冊:設(shè)計說明書、基頂外力表。九、圖紙組成第49頁/共144頁第二部分 單線一字形橋臺第50頁/共144頁 一、一、任務(wù)來源任務(wù)來源 六、必要的方案比選二、適用范圍三、設(shè)計依據(jù)四、設(shè)計原則及內(nèi)

24、容五、主要輪廓尺寸七、選用材料 九、圖紙組成八、編制施工圖需說明的問題第51頁/共144頁一、一、任務(wù)來源任務(wù)來源 第52頁/共144頁二、二、適用范圍適用范圍 (一)本圖按單線、平坡、直線及曲線設(shè)計。設(shè)計時速V和適用的曲線半徑R按滿足V=160km/h200km/h,R1400m考慮。 (二)設(shè)計跨度及與其配合的梁圖:本設(shè)計圖配合專院“單線整孔簡支箱梁(圖號:專橋京滬)”系列梁圖設(shè)計使用。設(shè)計跨度及梁型見下表1。 表1 第53頁/共144頁 (三)支座類型:按鐵科院“京滬高速鐵路簡支箱梁用盆式橡膠支座圖號:JHPZ簡”和“京滬高速鐵路連續(xù)梁用盆式橡膠支座圖號:JHPZ”設(shè)計,預(yù)留采用鋼支座的

25、條件。 (四)橋臺外形及設(shè)計填土高度:考慮橋臺身大部分被錐體覆蓋,外露部分較少,所以在橋臺外形上仍采用斜坡式臺身,臺身前坡為5:1,后坡為直坡,臺身截面為矩形截面。為了簡化類型,方便使用,同時考慮梁部施工方案,各跨度的連續(xù)梁、簡支梁的橋臺外形均采用一字形的截面型式。第54頁/共144頁跨 度(m)2432填 土 高(m)5858臺身入土深(m)0303非巖石地基基礎(chǔ)層數(shù)1313地面至基底高度1616巖石地基基礎(chǔ)層數(shù)11地面至基底高度1414 簡支梁臺身及基礎(chǔ)設(shè)計范圍見下表: 表2第55頁/共144頁 (五)同一跨度的有碴橋面和無碴橋面合并設(shè)計。同一跨度的直曲線臺身合并設(shè)計,但基礎(chǔ)分別進(jìn)行設(shè)計。

26、簡支梁橋臺按設(shè)固定支座設(shè)計。第56頁/共144頁(六)基礎(chǔ)按明挖基礎(chǔ)設(shè)計??紤]京滬線全線無硬質(zhì)巖地基的情況,故按非巖石和軟質(zhì)巖地基設(shè)計,按直線和曲線分別設(shè)計。對非巖石基礎(chǔ),基礎(chǔ)層數(shù)13層,基底應(yīng)力設(shè)計從300kPa起算至能夠優(yōu)化出的最大應(yīng)力值,按100 kPa分級設(shè)計;對于軟質(zhì)巖地基,按基底偏心控制設(shè)計,提供最大基底應(yīng)力?;讐簯?yīng)力如為主力+附加力控制時,均折算為主力。第57頁/共144頁(七)本圖按不考慮地震力設(shè)計。根據(jù)鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范(GBJ11187)的規(guī)定,在優(yōu)化設(shè)計出基礎(chǔ)尺寸后,進(jìn)行橋臺整體地震力檢算,提供其適用的地震烈度。第58頁/共144頁三、三、設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù)(一)京滬高

27、速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定(以下簡稱高速暫規(guī))(二)鐵建設(shè)1999139號文批準(zhǔn)的以下規(guī)范(以下簡稱橋規(guī)):鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(TB 10002.199)鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB 10002.399)鐵路橋涵混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB 10002.499)第59頁/共144頁鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(TB 10002.599)(三)國家計劃委員會計標(biāo)19871609號文批準(zhǔn)的鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范(GBJ11187)(以下簡稱震規(guī)) (四)新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計暫行規(guī)定(以下簡稱無縫線路暫規(guī)) 第60頁/共144頁四、四、設(shè)計原則及內(nèi)容設(shè)計原則及內(nèi)容 (一)設(shè)計列車活

28、載采用“ZK活載”,詳見圖1、圖2。 1跨度或影響線加載長度大于6m的簡支或連續(xù)結(jié)構(gòu),采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載圖式(一)作為設(shè)計活載圖式。2跨度或影響線加載長度等于或小于6m的簡支或連續(xù)結(jié)構(gòu),采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載圖式(二)作為設(shè)計活載圖式。3根據(jù)ZK標(biāo)準(zhǔn)活載分別作用于每一條線,選定產(chǎn)生基底最大應(yīng)力及最大偏心時的最不利荷載位置。雙線荷載作用時按100%計,不予折減。最不利荷載組合見圖3,橋臺荷載組合詳細(xì)內(nèi)容見下表4 4、表5 5。 第61頁/共144頁第62頁/共144頁第63頁/共144頁 直線上簡支梁荷載組合表 表4荷載組合內(nèi)容單線行車主力恒載+活載+橫向搖擺力主力+縱附恒載+活載+橫向搖擺力+制動力+

29、縱向風(fēng)力主力+橫附恒載+活載+橫向搖擺力主力+特殊荷載恒載+活載+橫向搖擺力+縱向地震力恒載+活載+橫向搖擺力+橫向地震力無車主力恒載+兩股鋼軌伸縮力(或撓曲力)主力+特殊荷載恒載+一股鋼軌伸縮力+另一股鋼軌斷軌力架橋機(jī)荷載待定第64頁/共144頁 曲線上簡支梁荷載組合表 表5荷載組合內(nèi)容單線行車主力恒載+活載+橫向搖擺力+離心力主力+縱附恒載+活載+橫向搖擺力+離心力+制動力+縱向風(fēng)力主力+橫附恒載+活載+橫向搖擺力+離心力主力+特殊荷載恒載+活載+橫向搖擺力+離心力+縱向地震力恒載+活載+橫向搖擺力+離心力+橫向地震力無車主力恒載+兩股鋼軌伸縮力(或撓曲力)主力+特殊荷載恒載+一股鋼軌伸縮

30、力+另一股鋼軌斷軌力架橋機(jī)荷載待定第65頁/共144頁4曲線上離心力按高速暫規(guī)第條辦理,離心力的大小等于ZK靜活載乘以系數(shù)C,C按下列公式進(jìn)行計算: 式中 V 設(shè)計速度(km/h); R 曲線半徑(m); RfVC1272LVVf88. 2175. 181480012025. 1第66頁/共144頁 f 荷載折減系數(shù)。當(dāng)采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載(一)時,按上述公式計算。當(dāng)采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載(二)時,按上述公式計算的f值還須乘以系數(shù)0.8。當(dāng)L2.88m或V120km/h時,f值取1.0。當(dāng)計算f值大于1.0時取1.0。 離心力按水平向外作用于軌頂以上1.8 m處。 曲線橋梁應(yīng)分別按V=350km/h和V

31、=120km/h兩種情況進(jìn)行計算,同時還應(yīng)考慮沒有離心力時列車活載作用的情況。第67頁/共144頁5. 土壓力計算(1)主動土壓力 按橋規(guī)附錄A,B公式計算,臺身按土與臺背的實際接觸面計算;基礎(chǔ)后端按假想的斜墻背計算。如圖4所示。(2)臺前主動土壓力 計算土層厚度的確定 當(dāng)?shù)孛嬷粱卓偵疃萮2.5m時,采用2.5m。 當(dāng)?shù)孛嬷粱卓偵疃萮2.5m時,采用h(鋪砌面至基底)。第68頁/共144頁第69頁/共144頁(3)臺前主動土壓力及靜止土壓力均按前端基礎(chǔ)最外襟邊作為垂直概化墻背計算,式中內(nèi)摩擦角=40,外摩擦角=/2, =22kN/ m3, 靜止土壓力計算中的側(cè)壓力系數(shù)=0.5,計算寬度均按

32、各層基礎(chǔ)的加權(quán)平均值計。6列車橫向搖擺力為活載主力,按京滬暫規(guī)第條,取100 kN,作為一個集中荷載取最不利位置,以水平方向垂直線路中線作用于鋼軌頂面,且只計任一線上的橫向搖擺力。 空車時不考慮橫向搖擺力。第70頁/共144頁 7制動力或牽引力的計算按高速暫規(guī)第條規(guī)定辦理,即:制動力或牽引力按列車豎向靜活載的10%計算,當(dāng)與離心力同時計算時,則按豎向靜活載的7%計算。 (二)上部建筑:梁上線路設(shè)備、擋碴墻、電纜槽、接觸網(wǎng)柱、欄桿、遮板、防水層及保護(hù)層等,有碴時按 kN/m(直線)和 kN/m(曲線)考慮,無碴時按 kN/m(直線)和 kN/m(曲線)考慮(目前尚無資料)。(三)風(fēng)荷載強(qiáng)度W:

33、有車時:W=K1 K2W080%且1250 Pa。 無車時:W= K1 K2W0。 施工荷載:W= 500 Pa。 第71頁/共144頁 K1:風(fēng)載體型系數(shù) K2:風(fēng)壓高度變化系數(shù) W0:基本風(fēng)壓強(qiáng)度,800 Pa(京滬高速鐵路上海地區(qū)最大) 設(shè)計還考慮橋上設(shè)置聲屏障,聲屏障按高出軌頂3.0m計。本設(shè)計取上述最不利者。 風(fēng)壓強(qiáng)度計算如下表(表中數(shù)值已取整) 表6 部位橫向風(fēng)壓強(qiáng)度(Pa)縱向風(fēng)壓強(qiáng)度(Pa)K1K2有車無車K1K2有車無車列車1.31.08301040梁、聲屏障1.31.08301040頂帽1.31.383010401.11.0700880臺身 1.31.083010401.1

34、1.0700880第72頁/共144頁(四)無縫線路作用于墩臺頂?shù)目v向水平力 京滬暫規(guī)第條規(guī)定:無縫線路長鋼軌縱向水平力和長鋼軌斷軌力引起的墩臺頂縱向水平力,按梁軌共同作用進(jìn)行計算,并作用于墩臺上的支座中心處。符合無縫線路暫規(guī)的計算條件時,應(yīng)按該規(guī)定辦理。 斷軌力為特殊荷載,均只計一根鋼軌的斷軌力。1設(shè)計時考慮無縫線路作用于橋臺頂?shù)目v向力伸縮力、撓曲力和斷軌力,并按橋臺位于無縫線路固定區(qū)考慮。第73頁/共144頁2長鋼軌縱向力按新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計暫行規(guī)定的規(guī)定計算。簡支梁橋臺按固定區(qū)取值,其中伸縮力按暫規(guī)附錄B中表取用;撓曲力按表取用;斷軌力按條規(guī)定計算;連續(xù)梁橋臺按支座摩阻力控制。第7

35、4頁/共144頁3無縫線路作用于橋墩頂?shù)目v向力組合原則(1)同一股鋼軌作用于墩頂?shù)纳炜s力、撓曲力和斷軌力相互獨立,不作疊加;(2)伸縮力、撓曲力和斷軌力不與同線的豎向活載、離心力、牽引力或制動力組合。(3)伸縮力、撓曲力按主力考慮,斷軌力按特殊荷載考慮。(4)伸縮力、撓曲力和斷軌力作用在軌底,檢算橋墩時移至橋墩支座鉸中心,不計移動作用點所產(chǎn)生的豎向力或力矩。第75頁/共144頁 4考慮無縫線路作用而增加的力的組合(1)主力無車:恒載 + 2股鋼軌作用于臺頂?shù)纳炜s力或車前撓曲力;(2)主力+特殊荷載(無車):恒載+一股鋼軌作用于臺頂?shù)臄嘬壛?另一股鋼軌作用于臺頂?shù)纳炜s力。(五)設(shè)計時未考慮冰壓力

36、和船只、排筏、車具等撞擊力。第76頁/共144頁(六)臺頂水平線剛度1設(shè)計時簡支梁和連續(xù)梁臺頂最小縱向水平線剛度K最?。╧N/cm雙線)必須滿足1500kN/cm要求。2為使臺頂水平線剛度滿足要求,當(dāng)臺頂作用單位水平力(1kN)時,臺頂水平總位移不得大于1/K最?。╟m)。 臺頂水平線剛度按下式計算:K = = 1211(kN/cm) 第77頁/共144頁 式中:當(dāng)臺頂作用單位水平力(1kN)時臺頂水平總位移(cm),含臺身彈性變形及基礎(chǔ)轉(zhuǎn)角引起的墩頂位移。1當(dāng)臺頂作用單位水平力(1kN)時,由于臺身彈性變形引起的臺頂水平位移(cm)。2當(dāng)臺頂作用單位水平力(1kN)時,由于基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動引起的臺頂

37、水平位移(cm)??砂聪率接嬎悖?=(H+h) 100 = aWCPhM0)(200(H+h)aWChH02)(200= 第78頁/共144頁 式中:基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)角(rad)。 M基頂處的力矩(kNm)。 P基頂處的水平力(kN)。 H墩頂至基頂?shù)母叨龋╩)。 h基礎(chǔ)的高度(m)。 C0基底土的豎向地基系數(shù)(kN/m3);C0= m0 h,當(dāng)h10m時,C0=10 m0;m0為地基系數(shù)的比例系數(shù)。設(shè)計時,根據(jù)剛度限值和第(十)4條臺頂位移的要求反求m0,但應(yīng)在地基土合理的地基系數(shù)的比例系數(shù)范圍內(nèi)。 a基礎(chǔ)底面順外力作用方向的基礎(chǔ)長度(m)。 W基底截面的抵抗矩(m3)。 第79頁/共144頁豎向地

38、基系數(shù)的比例系數(shù)m0值參照“建技(1994)63號文”的規(guī)定采用,非巖石地基基本承載力對應(yīng)m0值,詳見下表 黏性土及砂類土黏性土及砂類土 表表7地基基本基本承載力 (kPa)黏性土地基比例系數(shù) (kPa/m2)0350500080000350040010000800004002%的排水坡,將臺頂雨水排至縱向滲水層;臺頂橫向自中心起向兩側(cè)設(shè)置2%的排水坡,通過擋碴墻底開的泄水孔,將臺頂雨水排至橫向滲水層。在磚墻底部設(shè)混凝土暗槽或埋管將臺頂滲水排離路基范圍以外(見圖6)。第91頁/共144頁(十三)臺后混凝土塊: 為避免臺后路基過渡段與橋臺主體剛度相差懸殊對行車的不利影響,同時解決架橋機(jī)運架梁的支

39、腿放置位置的問題,本設(shè)計自臺身尾部起,根據(jù)錐體護(hù)坡線距離頂帽后緣30cm,臺尾伸入路肩最少75cm的原則,確定臺后混凝土塊縱向設(shè)計長度應(yīng)在2m3m之間,高度自臺頂以下2m3m,混凝土塊橫向截面與臺身相同。 混凝土塊采用C20混凝土,其下部及兩側(cè)填料采用級配碎石+5%的水泥漿的辦法處理。(見圖6)第92頁/共144頁 (十四)檢查設(shè)備高速暫規(guī)第條規(guī)定:長橋宜每200m左右在梁底或梁縫設(shè)進(jìn)人孔一處。設(shè)進(jìn)人孔的墩臺,高度超過4m時應(yīng)設(shè)圍欄和吊籃,本設(shè)計考慮臺階用于檢查。 本設(shè)計在橋臺頂帽橫向支承墊石之間設(shè)置自頂帽頂向下1.4m起至與梁部開槽口相齊高度、橫向?qū)?m、縱向伸入臺背1.0m深的凹槽,供檢查

40、維修時使用。在橋臺縱向及兩側(cè)設(shè)置圍欄,圍籃底與凹槽底相平。 在臺前自地面起至凹槽底面,設(shè)置混凝土臺階式護(hù)坡,其坡度與兩側(cè)錐體護(hù)坡一致,橫向兩側(cè)各伸出臺身寬度1.0m,以便于從臺身兩側(cè)檢修臺頂支座。(見圖6)第93頁/共144頁第94頁/共144頁(十五)抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗算:(1)根據(jù)震規(guī)進(jìn)行抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗算。(2)橋臺的地震作用采用靜力法計算。(3)驗算的荷載組合,驗算范圍與普通雙線鐵路相同。 本圖按不考慮地震力設(shè)計,并在優(yōu)化設(shè)計出基礎(chǔ)尺寸后,檢算橋臺整體適用的地震烈度。 (十六)目前因架橋機(jī)資料不詳,暫無法確定其控制荷載圖式進(jìn)行設(shè)計檢算。第95頁/共144頁五、主要輪廓尺寸第96頁/共

41、144頁第97頁/共144頁本次設(shè)計借鑒了“秦沈客運專線雙線錯線耳墻式橋臺”及“單線耳墻式橋臺(叁橋(03)4024)”在設(shè)計、施工以及試運營等方面的經(jīng)驗,依據(jù)“京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定”以及目前所有仍適用的規(guī)范規(guī)定設(shè)計的。本圖設(shè)計保留了單線耳墻式橋臺簡潔,輕盈的臺身形式,去掉了對施工要求較高、易出現(xiàn)凍害的耳墻部分的設(shè)計,采用一字形橋臺形式。通過對臺后過渡段進(jìn)行了簡單易行的處理(設(shè)置混凝土塊),既改善了橋臺主體結(jié)構(gòu)的受力情況,又減小了架橋機(jī)在運梁、架梁過程中對橋臺主體的不利影響。六、必要的方案比選第98頁/共144頁 結(jié)合京滬線的實際情況,設(shè)計重點考慮了以下幾個方面:1. 景觀要求。因京滬全線

42、梁部基本采用單箱雙線箱梁,梁底部寬度較?。?m左右),這就要求橋臺橫向尺寸不宜寬出梁底過多,才能與橋梁上部結(jié)構(gòu)從視覺上產(chǎn)生和諧的美感。在擬定橋臺橫縱向尺寸時,除應(yīng)滿足臺頂?shù)臉?gòu)造要求外,應(yīng)盡量縮小橋臺的橫向尺寸。本圖按目前提供的梁及支座圖尺寸,計算出滿足構(gòu)造要求的頂帽橫向?qū)挾葢?yīng)不小于4.0m,縱向長度不大于1.8m。第99頁/共144頁2. 剛度要求。高速鐵路要求墩臺必須具有足夠的剛度,根據(jù)“新建鐵路橋上無縫線路暫行規(guī)定”的要求:橋臺縱向水平線剛度K最?。╧N/cm雙線)必須滿足1500kN/cm,這就要求橋臺的臺身及基礎(chǔ)尺寸不宜壓縮的過大。已完成設(shè)計的“雙線耳墻式橋臺”其臺身橫向?qū)挾葹?.8m

43、,胸墻厚度2.0m,頂帽縱向長為1.5m,結(jié)合明挖基礎(chǔ)優(yōu)化出的橋臺整體尺寸的情況來看,均能夠滿足橋臺縱向剛度限值的要求。 本圖參照“單線耳墻式橋臺”,同時考慮臺身最好與頂帽同寬,頂帽縱橫向都無飛檐,擬定頂帽及臺身橫向?qū)挾葹?.0m。胸墻的厚度是考慮在胸墻與梁端底部相接處需設(shè)置0.5m深、4.3m高、1.0m寬的檢查口,該檢查口消弱了整個胸墻截面,故胸墻取2.5m厚度。 第100頁/共144頁3. 地質(zhì)情況的要求。京滬全線多數(shù)位于軟土地基,基礎(chǔ)采用樁基的情況較多,所以在橋臺臺身尺寸擬定時還必須結(jié)合基礎(chǔ)的配置情況統(tǒng)籌考慮。按目前擬定的橋臺尺寸,比較容易配置樁基礎(chǔ)。第101頁/共144頁4. 施工要

44、求。目前尚沒有針對京滬線的架橋機(jī)和運梁車資料,因此無法進(jìn)行檢算。借鑒秦沈線在臺后耳墻范圍內(nèi)設(shè)置混凝土塊以利于支腿放置及運梁車平穩(wěn)上臺的經(jīng)驗,本次設(shè)計取消了耳墻的設(shè)計,保留了混凝土塊的做法,使混凝土塊既作為施工中必不可少的附屬結(jié)構(gòu),又起到了連接路基和橋臺這一軟一硬的過渡段的作用。 另外,設(shè)計借鑒國外高速鐵路的做法,在臺身兩側(cè)及臺后與混凝土塊間砌筑空心磚滲水層,解決了臺頂排水的問題。第102頁/共144頁5. 附屬工程的要求。 本圖附屬工程的設(shè)計與以前的設(shè)計有所不同:1.檢查口的設(shè)置,便于從梁內(nèi)下到墩臺頂檢查維修 支座。2.橋臺兩側(cè)錐體采用級配碎石+5%水泥漿填筑。3.采用臺階作為臺前錐體護(hù)坡的一

45、部分,一方面便于從地面上到頂帽檢修支座,另一方面從整體看也較為美觀。4.在臺階頂部橋臺三側(cè)設(shè)置圍籃。5.擋碴墻采用與梁部設(shè)計相同的形式,縱向延長至混凝土塊尾部。 第103頁/共144頁(一)支承墊石當(dāng)采用盆式橡膠支座時,采用C40鋼筋混凝土;當(dāng)采用鋼支座時,采用C30鋼筋混凝土.(二)頂帽及以下0.9m范圍內(nèi)臺身均采用C30鋼筋混凝土。(三)臺身及臺后混凝土砌塊均采用C20混凝土。(三)明挖基礎(chǔ)采用C20混凝土。(四)鋼筋:主筋采用級(HRB335)鋼筋,其余采用級(Q235)鋼筋。(五)臺后混凝土塊以下填料及橋臺兩側(cè)錐體均采用級配碎石+5%水泥漿壓實填筑。七、選用材料第104頁/共144頁

46、設(shè)計時采用滿足京滬高速鐵路運架梁要求的運梁車和架橋機(jī),但目前尚無這方面的資料。八、編制施工圖需說明的問題第105頁/共144頁本圖圖幅統(tǒng)一采用297420mm。共分兩冊,每冊內(nèi)容如下: 第一冊:設(shè)計說明書、橋臺構(gòu)造圖、臺身尺寸及工程數(shù)量表、頂帽圖及支承墊石鋼筋布置圖、臺頂構(gòu)造及防水層、檢查設(shè)備及附屬工程數(shù)量表等。 第二冊:設(shè)計說明書、基底壓應(yīng)力、基礎(chǔ)尺寸、工程數(shù)量及最小摩擦系數(shù)、m0值表。九、圖紙組成第106頁/共144頁第三部分 雙線斜交一字形橋臺第107頁/共144頁 一、一、任務(wù)來源任務(wù)來源 六、必要的方案比選二、適用范圍 三、設(shè)計依據(jù) 四、設(shè)計原則及內(nèi)容 五、主要輪廓尺寸 七、選用材料

47、 九、圖紙組成八、編制施工圖需說明的問題第108頁/共144頁一、一、任務(wù)來源任務(wù)來源 第109頁/共144頁二、二、適用范圍適用范圍 (一)本圖為配合正、斜交鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋而設(shè)計。 (二)按照一次建成雙線、直線及曲線設(shè)計。設(shè)計時速V和適用的曲線半徑R按滿足V=350km/h, R 5500m考慮。直曲線上線間距均采用5.0m。 (三)設(shè)計跨度及與其配合的梁圖:本圖配合叁院“京滬高速鐵路通用設(shè)計圖鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋”系列梁設(shè)計使用。 第110頁/共144頁 (四)支座類型:按鐵科院 “京滬高速鐵路連續(xù)梁用盆式橡膠支座圖號:JHPZ”設(shè)計,預(yù)留采用鋼支座的條件。 盆式橡膠支座支座中心距2

48、.5m,支座布置為:縱向活動支座設(shè)置在每線橋梁內(nèi)側(cè),雙向活動支座設(shè)置在每線橋梁外側(cè)。橋臺均采用活動支座。第111頁/共144頁(五)橋臺外形及設(shè)計填土高度:考慮橋臺身大部分被錐體覆蓋,外露部分較少,所以在橋臺外形上仍采用斜坡式臺身,臺身前坡為5:1,后坡為直坡??紤]景觀效果,臺身橫向截面與剛構(gòu)連續(xù)梁下部剛壁或墩身橫向截面型式相同,為平行四邊形截面。托盤、頂帽截面形式亦采用平行四邊形截面,臺身、托盤和頂帽在截面銳角區(qū)均抹角5cm;頂帽按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計,臺身按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計范圍見下表。 第112頁/共144頁 橋臺設(shè)計范圍表 表1第113頁/共144頁(六)同一跨度的直曲線橋臺身合并設(shè)計

49、。但基礎(chǔ)分別進(jìn)行設(shè)計。(七)本圖只做橋臺上部結(jié)構(gòu)設(shè)計,而不再優(yōu)化設(shè)計基礎(chǔ)。對于基礎(chǔ)形式的選定,設(shè)計者應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件確定采用明挖基礎(chǔ)或樁基?;A(chǔ)必須置于穩(wěn)定的地層上,當(dāng)?shù)鼗翆訛閹r石、碎石、礫石、卵石、砂類土等較好地基,滿足承載力要求時,可采用明挖基礎(chǔ)。對于黏性土可均采用樁基基礎(chǔ)。第114頁/共144頁(八)本圖按不考慮地震力設(shè)計。根據(jù)鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范(GBJ11187)的規(guī)定,只對橋臺臺身進(jìn)行地震力檢算,提供其適用的地震烈度。第115頁/共144頁三、三、設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù)(一)京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定(以下簡稱高速暫規(guī))(二)鐵建設(shè)1999139號文批準(zhǔn)的以下規(guī)范(以下簡稱橋規(guī)):鐵路橋涵

50、設(shè)計基本規(guī)范(TB 10002.199)鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB 10002.399)鐵路橋涵混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB 10002.499)鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(TB 10002.599) 第116頁/共144頁(三)國家計劃委員會計標(biāo)19871609號文批準(zhǔn)的鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范(GBJ11187)(以下簡稱震規(guī)) (四)新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計暫行規(guī)定(以下簡稱無縫線路暫規(guī)) 第117頁/共144頁四、四、設(shè)計原則及內(nèi)容設(shè)計原則及內(nèi)容 (一)設(shè)計列車活載采用“ZK活載”,詳見圖1、圖2。1跨度或影響線加載長度大于6m的簡支或連續(xù)結(jié)構(gòu),采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載圖

51、式(一)作為設(shè)計活載圖式。2跨度或影響線加載長度等于或小于6m的簡支或連續(xù)結(jié)構(gòu),采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載圖式(二)作為設(shè)計活載圖式。33根據(jù)鋼構(gòu)連續(xù)梁梁部計算所提供的墊石頂支承反力,結(jié)合梁部活載布載方式,確定產(chǎn)生基底最大應(yīng)力及最大偏心時的控制圖式如圖3所示。雙線荷載作用時兩線均按臺上實際布載情況計算,不予折減。第118頁/共144頁第119頁/共144頁第120頁/共144頁4曲線上離心力按高速暫規(guī)第條辦理,離心力的大小等于ZK靜活載乘以系數(shù)C,C按下列公式進(jìn)行計算: 式中 V 設(shè)計速度(km/h); R 曲線半徑(m); RfVC1272LVVf88. 2175. 181480012025. 1第1

52、21頁/共144頁 f 荷載折減系數(shù)。當(dāng)采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載(一)時,按上述公式計算。當(dāng)采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載(二)時,按上述公式計算的f值還須乘以系數(shù)0.8。當(dāng)L2.88m或V120km/h時,f值取1.0。當(dāng)計算f值大于1.0時取1.0。 離心力按水平向外作用于軌頂以上1.8 m處。 曲線橋梁應(yīng)分別按V=350km/h和V=120km/h兩種情況進(jìn)行計算,同時還應(yīng)考慮沒有離心力時列車活載作用的情況。第122頁/共144頁 5. 土壓力計算 (1)主動土壓力 按橋規(guī)附錄A,B公式計算,設(shè)計采用的內(nèi)摩擦角=40度,外摩擦角=/2,臺后填料的容重=22kN/ m3。 對于正交橋臺,計算臺后土壓力時,臺身按

53、土與臺背的實際接觸面計算;對于斜交橋臺,a.當(dāng)計算控制臺身及基礎(chǔ)前端應(yīng)力及偏心的荷載圖式(、)時,按正交橋臺計算臺后土壓力。b. 當(dāng)計算控制臺身及基礎(chǔ)后端應(yīng)力及偏心的荷載圖式()時,亦按正交橋臺計算土壓力,但計算采用的臺后土柱高度應(yīng)適當(dāng)折減。 (2)計算基頂外力時,不計臺前主動土壓力及靜止土壓力。第123頁/共144頁 6列車橫向搖擺力為活載主力,按京滬暫規(guī)第條,取100 kN,作為一個集中荷載取最不利位置,以水平方向垂直線路中線作用于鋼軌頂面,且只計任一線上的橫向搖擺力。 空車時不考慮橫向搖擺力。(二)上部建筑:梁上線路設(shè)備、擋碴墻、電纜槽、接觸網(wǎng)柱、欄桿、遮板、防水層及保護(hù)層等,有碴時按1

54、60.4 kN/m(直線)和177.8 kN/m(曲線)考慮,無碴時按108.8 kN/m(直線)和116.8 kN/m(曲線)考慮。(三)風(fēng)荷載強(qiáng)度W: 有車時:W=K1 K2W080%=830 Pa。 無車時:W= K1 K2W0=1040。 施工荷載:W= 500 Pa。 第124頁/共144頁 K1:風(fēng)載體型系數(shù) K2:風(fēng)壓高度變化系數(shù) W0:W0:基本風(fēng)壓強(qiáng)度,600 Pa(京滬高速鐵路上海地區(qū)最大)當(dāng)橋上設(shè)置聲屏障時,聲屏障按高出軌頂3.0m計。第125頁/共144頁(四)臺頂?shù)目v向水平力臺頂縱向水平力按支座摩阻力計算,支座摩擦系數(shù)按0.030.05取值。(五)設(shè)計時未考慮冰壓力和

55、船只、排筏、車具等撞擊力。(六)設(shè)計時未考慮運梁車運梁荷載,待運架設(shè)備確定后予以考慮。第126頁/共144頁(七)臺頂?shù)脑O(shè)計1墊石尺寸:主要配合鐵科院“JHPZ簡”和“JHPZ” 的支座設(shè)計,預(yù)留采用鋼支座的條件。按高速暫規(guī)第條規(guī)定,并滿足曲線布置時縱橫向尺寸加寬的要求,設(shè)計其平面尺寸;墊石加高主要是為滿足頂梁、維修和更換支座需要,其值根據(jù)梁底與頂帽頂?shù)母卟顪p去支座高度確定,梁底與頂帽頂?shù)母卟畋緢D設(shè)計采用60cm。設(shè)計時按橋規(guī)有關(guān)規(guī)定設(shè)置鋼筋。第127頁/共144頁2頂帽尺寸:在滿足構(gòu)造要求的條件下,頂帽橫向不再突出臺身,而是與臺身相齊,頂帽上設(shè)置不小于3%的排水坡。3本次設(shè)計不再設(shè)置托盤,但

56、在頂帽以下1.3m直段高度范圍內(nèi)采用鋼筋混凝土材料。4臺頂?shù)啦瓴鄣脑O(shè)計與梁部一致,在梁臺縫處順接,其縱向長度延至臺后混凝土塊尾部。第128頁/共144頁(八)臺身截面設(shè)計1臺身截面:直曲線合并設(shè)計,橫向垂直于線路方向的寬度為10m,截面形式為平行四邊形。臺頂懸臂部分與剛構(gòu)聯(lián)續(xù)梁截面形式相同,在梁臺縫處正交對接。臺身尺寸見下表2。2臺身截面合力偏心距e必須滿足鐵路橋涵混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB10002.499)第條規(guī)定。截面偏心檢算時,將基頂以上所有外力均化簡至截面主軸平面內(nèi)進(jìn)行檢算。 主力 e0.5S 主力+附加力 e0.6S主力+施工荷載 e0.7S第129頁/共144頁第130頁/共144頁S沿截面重心與合力作用點的連線上量取,自截面重心至該連線與截面外包輪廓線交點的距離。3. 線間距:直曲線上橋臺均按線間距5.0m設(shè)

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