京沪高速铁路跨济兖公路钢箱系杆拱桥主桥方案设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com·客运专线铁路桥梁设计论文专辑·京沪高速铁路跨济兖公路钢箱系杆拱桥主桥方案设计马胜双(铁道第三勘察设计院桥梁处，天津300142)摘要：跨济兖公路特大桥是京沪高速铁路的重点工程，由于受桥下公路净高和引入济南站线路坡度的控制，桥梁结构高度受到了严格限制。方案设计采用四线96m下承式钢箱系杆拱桥跨越济兖公路，桥面总宽26m，中间双线为高速铁路，两侧为14×5O00普通铁路联络线。结合主桥方案设计的主要技术标准、桥型布96000置、结构设计以及施工方案，重点针对拱桥的桥面系结构形式

2、、图1主桥立面(单位：mm)拱肋矢跨比、吊杆形式等进行研究。(2)设计活载：ZK活载。关键词：高速铁路；钢箱系杆拱；设计研究(3)设计速度：高速铁路350km／h，初期运营速度中图分类号：U442．5文献标识码：B文章编号：1004—2954(2007)02—0085—03300km／h；联络线160km／h。(4)线路情况：位于半径R=12000m缓和曲线上，线路坡度i=13．5％o。1概述(5)轨道：高速铁路采用无碴轨道；联络线采用有碴轨道。跨济兖公路特大桥位于济南市西南，属济南市市中区，北起104国道以北，南至崔马庄

3、以北，全桥长3有关荷载标准6．787km。其中济兖公路又叫经十路，主干道宽56m，3．1主力与铁路斜交法向角为6。，是济南市主要交通干道。(1)恒载由于受桥下公路净高和引入济南站线路坡度的控包括结构自重，人行道、挡碴墙、线路设施和管线制，本桥结构高度受到了严格限制，梁高只能在有限的等桥面二期恒载。范围内。否则，在公路净高不能降低、路面不能下挖的(2)活载情况下，只能抬高线路坡度，抬高济南站高度。如果变①列车荷载成高架站，将增加大量的工程投资用在改造站线上，同a．按两条线路最不利位置承受ZK活载，其余线时施工难度也较大。除京

4、沪高速铁路两条正线外，还路不承受列车活载；从济南站引出两条普通铁路联络线，分别位于高速铁b．所有线路在最不利位置承受75％的ZK活载。路两侧，增加了桥梁的横向宽度。设计中主要从结构②动力系数受力、施工、动力性能、美观及后期检查与养护等方面列车活载的动力作用，按《京沪高速铁路设计暂的因素人手，考虑采用下承式钢箱系杆拱桥的形式，做行规定》第6．2．10条办理。即桥跨结构考虑列车活载到既满足桥下净高、桥面宽度的要求，又避免济南站变动力作用时，应将静活载所产生的竖向效应(弯矩和成高架站，大大降低工程投资。剪力)乘以动力系数。方案设

5、计采用96m四线下承式钢箱系杆拱桥跨(3)横向摇摆力越济兖公路，桥面总宽26m，中间双线为高速铁路，两按《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002．1—2005)侧为普通铁路联络线，主桥立面见图1。本文主要针4．3．8条办理。对拱桥拱肋的矢跨比、吊杆形式、桥面系结构形式等进(4)人行道竖向静活载行了研究。采用5．0kPa，且设计主梁时不与列车活载同时计算。2主要技术标准(5)气动力：水平气动力0．33kPa，垂直气动力按0．39kPa计。(1)线路等级：一次建成四线桥，中间双线为高速3．2附加力铁路，两侧为联络线。线间距依次

6、为6．5、5．0、6．5m。列车制动力、风荷载、温度影响力。收稿日期：2006一l2—133．3荷载组合作者简介：马胜双(1973一)，男，高级工程师，1996年毕业于石家庄铁道学院桥梁工程专业，工学学士。不考虑混凝土桥面板与箱梁的共同作用。铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2007(2)85维普资讯http://www.cqvip.com客运专线铁路桥梁设计论文专辑·马胜双一京沪高速铁路跨济兖公路钢箱系杆拱桥主桥方案设计·(1)主力组合I：恒载(不计桥面板混凝土收缩)+列车活载+横向摇摆力50o(2)

7、主力+附加力．600图5单箱七室结构横截面(单位：cm)组合Ⅱ：主力+制动力；组合Ⅲ：主力+横向风力；拱肋共设置五道横撑，中间横撑采用“一”字撑，组合Ⅳ：主力+制动力+温度力两端横撑采用“K”撑。采用2．0m×1．2m钢箱截面，钢箱板厚20mm，每隔2．5m设一道横隔板。4钢箱系杆拱桥计算分析桥面板铺装采用C50混凝土，桥面板顶面宽264．1空间计算模型m，边端厚0．15m，设1．5％的横向排水坡，中心厚计算主要运用以下单元对全桥结构进行离散：拱0．35m，计算取平均厚0．25m。通过在正交异性板钢肋采用变截面梁单元，横撑

8、采用等截面的梁单元，吊杆桥面上设置剪力钉与混凝土连接，充分发挥正交异性采用桁架单元，钢箱梁采用板单元，桥面板的混凝土按板钢桥面的作用。照二期恒载加载，不参与结构受力。空间计算模型见结构自振特性结果见表1。图2。表1结构自振频率结构形式阶数振型描述频率／Hz振型参与质量／％1拱肋横向振动1．26812．6