高速铁路预制后张法预应力混凝土大跨度简支梁技术研究

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1、铁道建筑2015年第10期RailwayEngineering文章编号：1003—1995(2015)10—0031—07高速铁路预制后张法预应力混凝土大跨度简支梁技术研究牛斌(中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081)摘要：我国高速铁路运营里程已经占全球1／2以上，预制架设的简支梁桥占我国高速铁路桥的绝大部分，研究预制架设大跨度简支梁对推动我国高速铁路桥梁技术进步十分必要。本文的研究及设计统计结果表明，对于高速铁路简支梁设计，跨度≤32m由基频限值控制，随着跨度增大，梁端转角限值的影响越来越大。分析不同基频的简支梁在运营列车作用下的动力系数发现，大跨简支梁车桥动力效应不明显。

2、40m简支梁试设计证明梁体质量可以控制在1000t以内，因此目前的运架设备通过改造可以满足其运输架设要求。此外，在一定条件下使用40m筒支梁将带来巨大的经济效益。关键词：高速铁路大跨度简支梁容许动力系数中图分类号：U448．217；U448．35文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1003．1995．2015．10．06国内外高速铁路桥梁主要采用简支梁结构，其中连续梁，截面形式主要为双线等高箱梁，顶推法施工，预应力混凝土简支梁具有受力明确、构造简单、耐久性跨度40～80in，梁高3．5—5．0m。钢一混凝土结合梁好、施工便捷等优点，是高速铁路桥梁的主要结构在法国高铁应用普

3、遍，约占桥梁总数的70％。形式。4)西班牙：高速铁路桥梁主要为多片式预应力混凝土T梁和箱梁桥，其中跨度26．6m的T梁横向为51国内外高速铁路桥梁概况片并置，梁高为2．05m；跨度38in的T梁横向为9片1．1国外高速铁路简支梁并置，梁高2．10m。13本、德国、法国等高速铁路发达国家的简支梁桥5)意大利：第一期高速铁路预应力混凝土箱梁跨应用情况如下述。度为20～25m，质量550t，工厂集中预制，架桥机架1)13本：早期修建的东海道新干线近50％的桥梁设；第二期高速铁路的桥梁为跨度33．6m单箱双室简为钢桥和结合梁桥，后期修建的几条新干线上钢桥应支梁，整孔预制，先张法预施应力。用越来越

4、少，其中东北新干线混凝土桥已占70％。136)韩国：京釜高速铁路90％以上桥梁采用预应力本新干线预应力混凝土简支箱梁最大跨度为67in，预混凝土双线连续箱梁，标准跨度为25In和40m两种。应力混凝土槽形梁最大跨度为61．4m，简支T形梁最1．2我国高速铁路简支梁大跨度为49m。截止2014年底，我国高速铁路运营里程超过2)德国：高速铁路桥梁的标准跨度是25in，44In16000km，“四纵”干线基本成型，约占世界高速铁路和58m。25m跨度主要用于高架桥，44m和58m跨运营里程的50％，已拥有全世界规模最大、运营速度度主要用于山谷桥。近期修建桥梁主要采用预应力混最高的高速铁路网。凝

5、土简支箱梁，跨度以44m为主，一般采用支架法、移我国高速铁路多采取“以桥代路”策略，各条高速动模架法、顶推法施工。铁路桥梁所占比例均较高，其中以跨度32m预应力混3)法国：高速铁路混凝土桥多采用预应力混凝土凝土简支箱梁桥为主，部分采用跨度24m简支箱梁，少量采用跨度40，44，56m简支箱梁。跨度32m及以下箱梁主要采用沿线设制梁场集中预制、架桥机架设收稿日期：2015-08一O1；修回日期：2015-09—07基金项目：中国铁路总公司铁道科学技术研究发展中心科研项目的方法施工，跨度32in以上简支箱梁主要采用现场浇(J2014G009)筑或节段拼装的方法施工。作者简介：牛斌(1966～

6、)，男，研究员，硕士。我国高速铁路桥梁里程占线路里程的比例最高达32铁道建筑82％，其中常用跨度混凝土简支箱梁桥占桥梁总里程2既有高速铁路简支梁设计与使用情况的比例基本在80％以上，最高达96％。我国典型线路高速铁路简支梁统计情况见表1。2．1设计参数及控制指标表1我国典型线路高速铁路简支梁情况统计对于我国高速铁路用量最大的跨度32m预应力¨8989¨8勰49勰284混凝土简支箱梁，高速铁路运营活载静态效应(动车组)约为设计活载静效应的35％～40％，桥梁结构设93687778207788计5控2制指标已由强度变为刚度。桥梁结构的变形和变位限值主要是为保证桥上轨道结构受力安全性和稳定京津

7、城际8293性，同时满足列车高速运行条件下行车安全及乘车舒京沪高铁60724卯适的要求。根据现行规范，高速铁路桥梁刚度设计参武广高铁40331数应满足如下要求。郑西高铁46192如∞1)竖向挠度石太高铁梁部结构在ZK竖向静活载作用下，梁体的竖向合武高铁％蚰挠盯度醯不应大于表2所示限值。合宁高铁甬台温客专表2梁体竖向挠度限值温福客专福夏客专1．3发展预制大跨度简支梁的意义桥梁技术的发展和进步成为我国高速铁路建设工程中的重大技术突破，并