铁路曲线桥梁施工放样计算方法与应用

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1、TheLoftingCalculatingMethodsandApplicationsofCurveBridgeConstructioninRailway铁路曲线桥梁施工放样计算方法与应用完成日期:年月日第1章绪论1.1引言铁路桥梁荷载大冲击力大，行车密度大，要求能抵抗自然灾害的标准高，特别是结构要求有一定的竖向横向刚度和动力性能。100多年来，中国铁路的建桥技术取得了举世瞩目的进步，研究制造出高强度耐久的新材料，设计出先进合理的桥式结构，拥有科学先进的制造和施工工艺设备。桥长可达11700米，墩高可达183米，最大跨度可达300多米；另外，

2、多跨连续梁桥、斜腿刚构桥、柔性拱刚性桁梁桥、栓焊梁桥、平弯桥、双薄壁墩桥、高墩V形支撑桥、斜拉桥、钢拱桥等等科技含量很高的铁路桥，都出现在我国的大江大河上。中国桥梁的设计和施工已经达到了世界先进水平。路曲线梁桥是具有复杂力学性能的空间结构体系，为保证曲线梁桥的安全，一般都采用了合理的支点预偏心。合理的支点预偏心方法可以减小曲线梁桥结构的内力、变形以及支座反力，高墩和小半径皆为曲线梁桥的不利因素，对高墩小半径曲线梁桥设支点预偏心至关重要。但在设置预偏心的同时也给桥梁的空间定位工作提出了新的特有的要求。曲线一直是轨道结构比较薄弱的环节,曲线桥梁的

3、轨道维修、钢轨磨耗和列车脱轨等问题十分严重,开展曲线桥梁的车桥耦合动力问题研究对确保行车安全和舒适,以及合理的设计桥梁的曲线参数等都至关重要,具有较高的学术价值和工程实践意义。1.2铁路桥梁的发展历史及特点铁路桥梁采用最多的是梁式桥。它是一种使用最广泛的桥梁型式，可细分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。所谓简支梁是指梁的两端分别为铰支（固定）端与活动端的单跨梁式桥。连续梁桥是指桥跨结构连续跨越两个以上桥孔的梁式桥。在桥墩上连续，在桥孔内中断，线路在桥孔内过渡到另一根梁上的称为悬臂梁，采用这种梁的桥称为悬臂梁桥。梁式桥的梁身可以做成实腹的，也可做

4、为空腹的，空腹的称为桁梁。桁梁也叫桁架。桁架的类型五花八门，有三角形、双斜杆形、菱格形、米字形、多腹杆密格形、K形、W形、空腹形等。中国最早的铁路桥梁要追溯到19世纪的70年代修筑的吴淞铁路，因当地河网密布，短短十几公里的铁路修建了中小桥梁十余座，其中最大的是长50米左右的吴淞蕰藻浜桥。吴淞铁路一年后即被拆除，那些桥梁也就不在称为铁路桥。1887年，中国人自己修筑的第一条铁路——唐胥铁路向西延伸时，在茶淀与汉沽间的蓟运河上修建了长173.72米、具有近代建筑水平的铁路钢桥——蓟运河桥。此桥经过多次改造，直到今天仍在使用，它可以算为中国铁路历史

5、最悠久的钢桥。从1881年唐胥铁路建成到今天，中国共修建了4万余座各种铁路大小桥梁，其中1984~1995年的10年里就修建了6259座。20世纪30年代，人们已对曲线梁桥的有关问题进行了理论分析和研究[1]。这一阶段的研究集中在试验研究和理论分析方面，侧重研究曲线梁桥的荷载横向分配、曲线梁桥支反力分布以及曲线梁桥结构分析实用方法方面。20世纪70~80年代，国内外修建了大量的曲线梁桥。积累了一定曲线梁桥的设计和施工经验，且这个阶段修建的曲线梁桥大部分是钢筋混凝土结构。这些桥梁的特点简述如下：1）大多数采用箱形截面；2）结构体系较多采用连续曲

6、线梁体系；3）跨径一般在50~60米左右；4）曲率半径最小为30~40米；5）曲线梁桥结构建筑高度一般较小；6）桥宽一般为2~4个车道；7）曲线梁桥的施工方法多为现场满堂支架施工，另外有一部分采用顶推和悬臂施工方法。1.3曲线梁桥的发展原因1.3.1国家经济的发展和社会进步是推动交通建设事业快速发展的原动力；1.3.2高等级公路的发展和城市交通立体化建设对曲线梁桥的发展提供了机遇与需求；1.3.3预应力技术的出现为修建大量预应力混凝土曲线梁桥提供了基础；1.3.4结构分析能力的整体提高为曲线梁桥结构大量应用提供了技术支持；1.3.5曲线梁桥结

7、构造型优美，给人以线条优美、流畅的感觉，特别适合城市立交和山区傍山公路桥梁；1.3.61979年，美国马里兰大学的C.P.Heins教授来华讲学，介绍了曲线梁桥的设计理论,引起了国内桥梁工程界的重视，为曲线梁桥在国内发展奠定了一定的基础。1.3本文的主要工作和意义桥涵结构物特征点坐标计算是路桥施工测量计算的主要内容，但最重要的是处理线路中线与桥涵结构物间的工程关系，这就需要采用计算机软件加以实现。虽然已有不少文献研究了桥涵结构物特征点坐标计算的原理和方法，但还存在缺乏系统性，实现方法不能真实反映现场工程实际的情况。本文系统的介绍了有关铁路曲线

8、桥梁的基本知识以及桥涵结构物的坐标计算的原理和方法和实现桥涵结构物放样的具体方法。然后，以路桥计算专家RBCCE为工具，对具体工程实例中桥涵结构物特征点坐标进行计算