高速铁路桥梁设计

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1、高速铁路桥梁设计主讲人：勘察设计院京沪北京25目录1．概述12．高速铁路桥梁设计的一般规定和原则12.1高速铁路桥涵设计注重结构的耐久性设计12.2高速铁路桥涵具备良好的动力性能12.3高速铁路桥优先选用预应力混凝土结构22.4高速铁路混凝土梁部结构的形式以箱形截面为主22.4.1中小跨混凝土梁部结构22.4.2跨度16m及以下的桥梁32.5高速铁路梁型的选用32.5.1简支梁32.5.2连续梁32.5.3其它梁型42.6高速铁路梁型有关梁体斜交的规定52.7高速铁路桥涵建筑结构的间距53．高速铁路桥梁设计荷载63.1荷载组合63.2竖向荷载设计图式73.3动力系数103.4离心力折减

2、系数113.5横向摇摆力123.6脱轨荷载123.7汽车撞击力123.8其他荷载134．高速铁路桥梁结构变形、变位和自振频率的限值134.1梁体的竖向、水平变形和扭转134.1.1高速列车安全性和舒适性的动力响应评判标准13254.1.2高速铁路梁体变形的要求144.2梁体的竖向自振频率164.3车桥耦合动力响应分析的要求174.4桥梁下部结构刚度174.5桥梁墩台基础工后沉降量限值的规定185．高速铁路桥涵结构构造要求195.1桥面布置的构造要求195.1.1有碴轨道和无碴轨道的选择195.1.2桥面宽度205.1.3加强排水、防水措施保证结构耐久性205.2桥梁结构易于检查维修21

3、5.3保护层厚度225.4徐变上拱的控制225.5支座225.6噪音235.7涵洞洞顶填土厚度236．宁沪段（含京徐段五座特大桥）法方、日方咨询情况246.1日方咨询意见汇总246.2法方咨询意见汇总257．高速铁路桥涵景观设计25251．概述京沪高速铁路的运营要求就是高速度、高舒适性和高安全性。为了满足高速列车安全运行和旅客乘坐舒适度的要求，高速铁路桥梁设计在一些原则性规定、设计活载、结构变形限值、结构构造要求和维修养护等方面都作了更加严格的规定。高速铁路设计的重要依据之一就是《京沪高速设计暂行规定》。《京沪高速设计暂行规定》是在十多年科学研究和设计实践的基础上，以及对秦沈客运专线设

4、计施工实践经验总结的基础上编制完成的。2003年9月，德、法、日三国完成对设计暂规进行了咨询，提出了修改建议。2004年4月，选取南京至上海的线路，就线路的总体性和各个专业的难点、疑点，请法、日两国进行了设计咨询，进一步对暂规指导下的设计进行验证。下面结合秦沈客运专线的工程实践、两次国际咨询和京沪线桥梁设计情况，重点对《京沪高速设计暂行规定》（以下简称《暂规》）中与普通铁路不同的地方向大家做个介绍。2．高速铁路桥梁设计的一般规定和原则2.1高速铁路桥涵设计注重结构的耐久性设计大量桥梁的使用经验说明，结构的耐久性对桥梁的安全使用和经济性起着决定的作用。经济合理性应当使建造费用与使用期内的

5、检查维修费用之和达到最少。京沪高速铁路是我国修建的第一条高速客运专线，车流量大，技术标准高，将建成世界一流水平的铁路，为保证列车正常运行不受限制，高速铁路的桥梁结构具有足够的耐久性是必要的保证。在设计《暂规》中特作了以下规定。（1）高速铁路的桥梁的洪水频率标准，按我国铁路干线最高级的Ⅰ级干线标准办理。并对涵洞的设计频率标准提高至1/100。此项规定对平原区涵洞影响较小，而对山丘区排洪涵洞，部分需要加大孔径，或改为梁式桥。（2）在普通铁路虽然对桥涵结构耐久性提出了要求，但在《暂规》中明确提出桥梁主要承重结构应按100年使用要求设计。（3）统一考虑合理的结构布局和结构细节，强调要使结构易于

6、检查维修以保证桥梁的安全使用。252.1高速铁路桥涵具备良好的动力性能在高速列车运行条件下，桥梁结构的动力响应加剧，从而使列车运行的安全性、旅客乘坐的舒适度、荷载冲击、材料疲劳、列车运行噪声、结构耐久性等等问题都与普通铁路不同。所以，桥梁结构必须具有足够的强度和刚度，必须保证可靠的稳定性和保持桥上轨道的高平顺状态，使高速铁路的桥梁结构能够承受较大的动力作用，具备良好的动力特性。为了使高速铁路的桥梁结构具有良好的动力性能，《暂规》对桥梁结构刚度和基频等进行严格控制。2.2高速铁路桥优先选用预应力混凝土结构与其他建桥材料相比，预应力混凝土结构，具有一系列适合高速铁路要求的特性，如刚度大、噪

7、音低，由温度变化引起的结构位移对线路结构的影响小，运营期间养护工作量少等，而且造价也较为经济，所以《暂规》要求桥梁上部结构应优先采用预应力混凝土结构。在京沪高速设计中北京至上海段共598km桥梁，预应力混凝土结构约占97%以上。2.3高速铁路混凝土梁部结构的形式以箱形截面为主2.4.1中小跨混凝土梁部结构桥梁的上部结构直接承受列车荷载，由于高速列车运行时动力响应加剧，为保证列车运行安全和旅客乘坐舒适，加强上部结构的竖向刚度、横向刚度和抗扭刚度，