新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定

1、新 建 鐵 路橋上無縫線路設(shè)計(jì)暫 行 規(guī) 定2003年6月 北 京中華人民共和國鐵道部鐵建設(shè)函2003205號(hào)關(guān)于印發(fā)新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定的通知各鐵路局，各設(shè)計(jì)院，青藏、高速鐵路公司：現(xiàn)印發(fā)新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定，自印發(fā)之日起實(shí)行。各單位在執(zhí)行過程中，結(jié)合工程實(shí)踐，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積累資料，如發(fā)現(xiàn)需要修改和補(bǔ)充之處，請(qǐng)將意見及有關(guān)資料反饋部建設(shè)管理司。本暫行規(guī)定由鐵道部建設(shè)管理司負(fù)責(zé)解釋，由主編單位（鐵道科學(xué)研究院）另行印發(fā)單行本。中華人民共和國鐵道部（章） 二三年六月十六日 （此頁無正文）主題詞：基本建設(shè) 標(biāo)準(zhǔn) 通知 抄送：工程、建筑總公司，鐵路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所，鐵路工程定

2、額所，經(jīng)規(guī)院，鐵科院，地方鐵路協(xié)會(huì)，部工程、建設(shè)開發(fā)中心，部內(nèi)政法、計(jì)劃、財(cái)務(wù)、科技、安監(jiān)司，運(yùn)輸局。 鐵道部辦公廳 2003年6月18日印發(fā) 前 言本暫行規(guī)定根據(jù)鐵道部科技研究開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（合同99G18號(hào)）以及工程建設(shè)規(guī)范科研項(xiàng)目（建技科2001-1）的要求，在總結(jié)我國鐵路橋上無縫線路的研究成果和現(xiàn)場實(shí)踐，并參照國外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上編制而成。本暫行規(guī)定包括五章正文及二個(gè)附錄：第一章，總則；第二章，術(shù)語；第三章，縱向力計(jì)算；第四章，縱向力組合及墩臺(tái)檢算；第五章，橋上無縫線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；附錄A，無縫線路固定區(qū)單股鋼軌作用在橋梁的伸縮力、撓曲力；附錄B，伸縮力、撓曲力計(jì)算方法。主編單位：鐵道科

3、學(xué)研究院。參加單位：西南交通大學(xué)、鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院、鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院、中南大學(xué)。主要編寫人員：馬戰(zhàn)國 李成輝 王召祜 高慧安 陳秀方楊夢(mèng)蛟 王 紅 周進(jìn)雄 黃 衛(wèi) 殷寧駿胡仁偉 吳小萍 趙陸青 張 軍 陳治安張 莉 苗永青 馬勝雙 劉增杰 宋毓瀾馮淑卿 畢玉琢 目 錄1 總則12 術(shù)語23 縱向力計(jì)算43.1 基本參數(shù)43.2 伸縮力63.3 撓曲力63.4 斷軌力74 縱向力組合及墩臺(tái)檢算85 橋上無縫線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)105.1 單元軌節(jié)布置105.2 鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器設(shè)置105.3 允許溫升計(jì)算105.4 允許溫降計(jì)算115.5 設(shè)計(jì)鎖定軌溫計(jì)算11附錄A 無縫線路固定區(qū)單股鋼軌作用在橋梁的

4、伸縮力、撓曲力13附錄B 伸縮力、撓曲力計(jì)算方法151 總 則 為統(tǒng)一新建鐵路橋上無縫線路的設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，特制定本暫行規(guī)定。 本暫行規(guī)定適用于新建標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路橋上鋪設(shè)或預(yù)留無縫線路的設(shè)計(jì)。 鋪設(shè)或預(yù)留無縫線路的新建鐵路橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)考慮無縫線路縱向力的作用，橋梁縱向水平線剛度不得小于剛度限值。1.0.4 對(duì)于需設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的橋梁，應(yīng)合理的確定鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的設(shè)置位置及伸縮區(qū)長度。 橋上無縫線路設(shè)計(jì)鎖定軌溫的上、下限宜與橋梁兩端路基無縫線路的設(shè)計(jì)鎖定軌溫上、下限一致。 新建鐵路鋪設(shè)或預(yù)留無縫線路的橋梁墩臺(tái)設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本規(guī)定外，尚應(yīng)符合鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10002.15-99）及國家現(xiàn)行強(qiáng)制

5、性標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。2 術(shù) 語 最高軌溫最高軌溫等于當(dāng)?shù)赜杏涊d以來的極端最高氣溫加20。 最低軌溫最低軌溫等于當(dāng)?shù)赜杏涊d以來的極端最低氣溫。 最大軌溫變化幅度最大軌溫變化幅度等于最高軌溫與最低軌溫間的差值。 線路縱向阻力道床或扣件抵抗鋼軌縱向移動(dòng)的阻力，取扣件阻力或道床阻力的較小值。 梁溫度差橋上無縫線路伸縮力計(jì)算時(shí)所采用的梁最大日溫差。 伸縮力因溫度變化，橋梁與長鋼軌縱向相對(duì)位移而產(chǎn)生的縱向力。 撓曲力在列車荷載作用下，橋梁撓曲引起橋梁與長鋼軌縱向相對(duì)位移而產(chǎn)生的縱向力。 斷軌力因長鋼軌折斷，引起橋梁與長鋼軌縱向相對(duì)位移而產(chǎn)生的縱向力。 無縫線路縱向力指伸縮力、撓曲力、斷軌力的總稱。 墩、臺(tái)頂

6、縱向水平線剛度使橋梁墩、臺(tái)支承墊石頂產(chǎn)生單位縱向水平位移時(shí)所需的縱向作用力。即： （2.0.10）式中 i=p+hH作用在墩、臺(tái)支承墊石頂?shù)目v向水平力（kN）p在H作用下，由于墩、臺(tái)身彎曲引起的墩、臺(tái)支承墊石頂縱向水平位移（cm）在H作用下，由于基礎(chǔ)傾斜引起的墩、臺(tái)支承墊石頂縱向水平位移（cm）h在H作用下，由于基礎(chǔ)平移引起的墩、臺(tái)支承墊石頂縱向水平位移（cm） 溫度跨度溫度跨度指橋墩相鄰兩聯(lián)梁（含簡支梁）固定支座間的距離，或與橋臺(tái)毗鄰的橋墩固定支座至橋臺(tái)擋碴墻間的距離。3 縱向力計(jì)算3.1 基本參數(shù) 梁溫度差取值應(yīng)符合以下規(guī)定：有碴軌道混凝土梁：15無碴軌道混凝土梁：20鋼 梁：25 有碴軌

7、道線路（每軌）縱向阻力取值應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）橋上無縫線路采用與橋梁兩端路基無縫線路一致的軌道結(jié)構(gòu)。計(jì)算伸縮力，縱向阻力取70N/cm。計(jì)算撓曲力，軌面無載時(shí)，縱向阻力取70N/cm；軌面有載時(shí)，機(jī)車下縱向阻力取110N/cm，車輛下縱向阻力取70N/cm。計(jì)算斷軌力，縱向阻力取110N/cm。（2）橋上無縫線路采用與橋梁兩端路基無縫線路不同的軌道結(jié)構(gòu)，且扣件的扣壓力以及摩擦系數(shù)低于路基無縫線路時(shí)，線路縱向阻力Q值應(yīng)按下式計(jì)算：Q=2P/（N/cm） （3.1.2）式中 線路縱向阻力系數(shù)。計(jì)算伸縮力，取0.65。計(jì)算撓曲力，軌面無載時(shí)，取0.65；軌面有載時(shí)，機(jī)車下阻力系數(shù)取1.0，車輛下阻

8、力系數(shù)取0.65。計(jì)算斷軌力，取1.0。P單個(gè)扣件的扣壓力（N）。鋼軌與軌下膠墊的綜合摩擦系數(shù)。軌下膠墊為橡膠墊板時(shí)，取0.8。軌下膠墊為不銹鋼復(fù)合膠墊或鋼軌與鐵墊板直接接觸時(shí)，取0.5。軌枕間距（cm）。 無碴軌道線路（每軌）縱向阻力計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）鋼梁橋上采用k型分開式扣件，扣件布置形式為1（緊）n（松）1（緊）（螺母扭力矩為80120N·m），線路縱向阻力Q值應(yīng)按下式計(jì)算：Q=(P1+nP2)/(n+1)（N/cm） （3.1.3-1）式中 線路縱向阻力系數(shù)。計(jì)算伸縮力，取0.75。計(jì)算撓曲力，軌面無載時(shí)，取0.75；軌面有載時(shí)，機(jī)車阻力系數(shù)取1.15，車輛下阻力系數(shù)

9、取0.75。計(jì)算斷軌力，取1.0。P1扣緊軌底的k型扣件節(jié)點(diǎn)阻力，取7500kN。P2不扣緊軌底的k型扣件節(jié)點(diǎn)阻力，取500kN。軌枕間距（cm）。（2）混凝土橋梁無碴軌道，線路縱向阻力Q值應(yīng)按下式計(jì)算：Q=2P/（N/cm） （3.1.3-2）式中 線路縱向阻力系數(shù)。計(jì)算伸縮力，取0.75。計(jì)算撓曲力，軌面無載時(shí)，取0.75；軌面有載時(shí)，機(jī)車下阻力系數(shù)取1.15，車輛下阻力系數(shù)取0.75。計(jì)算斷軌力，取1.0。P單個(gè)扣件的扣壓力（N）。鋼軌與軌下膠墊的綜合摩擦系數(shù)。軌下膠墊為橡膠墊板時(shí)，取0.8。軌下膠墊為不銹鋼復(fù)合膠墊或鋼軌與鐵墊板直接接觸時(shí)，取0.5。軌枕間距（cm）。3.2 伸 縮 力

10、 伸縮力分橋臺(tái)伸縮力和橋墩伸縮力。 橋梁位于無縫線路固定區(qū)時(shí)，伸縮力應(yīng)按本暫行規(guī)定附錄B計(jì)算方法計(jì)算。 等跨混凝土簡支梁橋位于無縫線路固定區(qū)，且相鄰橋墩縱向水平線剛度差小于較小墩的50%時(shí)，伸縮力按本暫行規(guī)定附錄A之表3取值。不等跨度橋梁伸縮力按大跨度取值。 簡支梁位于無縫線路伸縮區(qū)時(shí)，伸縮力T1按下式計(jì)算：T1=Q×L （N） （3.2.4）式中 Q伸縮區(qū)線路縱向阻力（N/cm）。L簡支梁的跨度（cm），當(dāng)L大于無縫線路伸縮區(qū)長度時(shí)，L取伸縮區(qū)長度。 在連續(xù)梁的一端設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器時(shí)，伸縮力按下式計(jì)算：T1=Q×L （N） （3.2.5）式中 Q伸縮區(qū)線路縱向阻力（N/

11、cm）。L連續(xù)梁的聯(lián)長（cm），當(dāng)L大于無縫線路伸縮區(qū)長度時(shí)，L取伸縮區(qū)長度。 在連續(xù)梁的中部或兩端設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器時(shí)，無縫線路作用在連續(xù)梁橋墩的伸縮力可不計(jì)。3.3 撓 曲 力 撓曲力分車前墩臺(tái)撓曲力和車下墩臺(tái)撓曲力，撓曲力應(yīng)按本暫行規(guī)定附錄B計(jì)算方法計(jì)算。 撓曲力計(jì)算，簡支梁應(yīng)在相鄰兩孔梁上布置荷載計(jì)算（見圖1）；連續(xù)梁應(yīng)在邊跨（1跨）或固定支座至梁端的多跨梁上布置荷載計(jì)算，并取計(jì)算的較大值。圖1 計(jì)算撓曲力時(shí)荷載示意圖 等跨混凝土簡支T型或箱型梁橋位于無縫線路固定區(qū)，相鄰橋墩縱向水平線剛度差小于較小墩的50%，荷載采用中活載時(shí)，其撓曲力按本暫行規(guī)定附錄A之表4取值；荷載采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載

12、時(shí)，其撓曲力按本暫行規(guī)定附錄A之表5取值。3.4 斷 軌 力 斷軌力計(jì)算應(yīng)按橋上無縫線路在設(shè)計(jì)鎖定軌溫上限鎖定，并在最低軌溫單股鋼軌在梁上最不利位置時(shí)折斷的條件計(jì)算。 橋梁位于無縫線路固定區(qū)時(shí)，斷軌力T3按下式計(jì)算：T3=Q×L （N） （3.4.2）式中 Q線路縱向阻力（N/cm）。L簡支梁跨度或連續(xù)梁的聯(lián)長（cm）（連續(xù)梁橋上未設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器時(shí)，L為連續(xù)梁的聯(lián)長），當(dāng)L大于無縫線路斷軌時(shí)鋼軌伸縮區(qū)的長度時(shí)，L取斷軌時(shí)鋼軌伸縮區(qū)的長度。 在連續(xù)梁的跨中設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器時(shí)，斷軌力按下式計(jì)算：T3=Q×L/2 （N） （3.4.3）式中 Q線路縱向阻力（N/cm）。L連

13、續(xù)梁的聯(lián)長（cm），當(dāng)L/2大于無縫線路斷軌時(shí)鋼軌伸縮區(qū)的長度時(shí)，L/2取斷軌時(shí)鋼軌伸縮區(qū)的長度。4 縱向力組合及墩臺(tái)檢算 鋪設(shè)無縫線路的墩臺(tái)除按橋梁設(shè)計(jì)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢算外，應(yīng)增加縱向力組合作用下的檢算。 橋上無縫線路縱向力組合原則：（1）同一股鋼軌的伸縮力、撓曲力、斷軌力相互獨(dú)立，不作疊加；（2）伸縮力、撓曲力、斷軌力不與同線的離心力、牽引力或制動(dòng)力等組合。（3）伸縮力、撓曲力按主力考慮，斷軌力按特殊荷載考慮。 橋梁墩臺(tái)設(shè)計(jì)荷載除按鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10002.15-99）規(guī)定組合外，增加的縱向力各種組合應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1 縱 向 力 組 合墩臺(tái)類型序號(hào)荷 載 分 類縱 向 力 組

14、合單線墩臺(tái)1主力無車恒載+兩股鋼軌伸縮力恒載+兩股鋼軌撓曲力與比較取大值2主力+特殊荷載無車恒載+一股鋼軌伸縮力+另一股鋼軌斷軌力雙線墩臺(tái)1主力雙線無車恒載+四股鋼軌伸縮力恒載+四股鋼軌撓曲力與比較取大值2主力+縱向附加力一線有車一線無車恒載+一線活載+一線列車制動(dòng)力或牽引力+另一線兩股鋼軌伸縮力或撓曲力較大值+其它縱向附加力3主力+特殊荷載雙線無車恒載+一線一股鋼軌斷軌力+另一股鋼軌伸縮力+另一線兩股鋼軌伸縮力或撓曲力較大值4主力+特殊荷載一線無車一線有車恒載+一線一股鋼軌斷軌力+另一股鋼軌伸縮力+另一線活載 檢算墩臺(tái)時(shí)伸縮力、撓曲力、斷軌力作用點(diǎn)為墩臺(tái)支座鉸中心，檢算支座時(shí)伸縮力、撓曲力、

15、斷軌力作用點(diǎn)為支座頂中心，臺(tái)頂斷軌力作用點(diǎn)為臺(tái)頂。斷軌力可在全聯(lián)范圍內(nèi)的墩臺(tái)上分配。 簡支梁橋墩頂縱向水平線剛度應(yīng)不小于表2的規(guī)定。 簡支梁橋臺(tái)頂縱向水平線剛度不宜小于3000kN/cm·雙線。表2 簡支梁橋墩頂縱向水平線剛度限值跨度（m）12162024324048橋墩頂線剛度（kN/cm·雙線）1202002403004007001000注：單線墩臺(tái)頂?shù)淖钚∷骄€剛度限值按表中規(guī)定值的二分之一計(jì)。5 橋上無縫線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1 單元軌節(jié)布置 橋上無縫線路由一個(gè)或若干個(gè)單元軌節(jié)組成，并應(yīng)與橋梁兩端路基無縫線路焊聯(lián)，使其成為跨區(qū)間無縫線路的一部分。 在連續(xù)梁的兩端設(shè)置鋼軌伸

16、縮調(diào)節(jié)器時(shí)，單元軌節(jié)宜按聯(lián)分段；在連續(xù)梁的跨中或一端設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器時(shí)，單元軌節(jié)的長度可根據(jù)線路條件等因素確定。5.2 鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器設(shè)置 鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的設(shè)置位置與數(shù)量應(yīng)根據(jù)橋梁墩臺(tái)及線路設(shè)計(jì)情況合理確定。 溫度跨度大于100m的鋼梁，應(yīng)在活動(dòng)支座梁端設(shè)置一組鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器。 溫度跨度大于120m的混凝土連續(xù)梁，應(yīng)設(shè)置一組或多組鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器，多聯(lián)連續(xù)梁時(shí)可考慮共用鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器。 鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器不應(yīng)設(shè)置在R1500m的曲線上，也不宜設(shè)置在豎曲線上。 大跨度鋼桁連續(xù)梁的兩端設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器時(shí)，橋面系未設(shè)置活動(dòng)縱梁時(shí)，K型扣件全部扣緊軌底；橋面系設(shè)置活動(dòng)縱梁時(shí)，K型扣件扣緊軌底的長度宜為全

17、聯(lián)長度的1/3。5.3 允許溫升計(jì)算 橋上無縫線路允許溫升應(yīng)根據(jù)線路穩(wěn)定性計(jì)算確定。 橋上無縫線路允許溫升計(jì)算應(yīng)考慮無縫線路縱向力的影響。 橋上無縫線路允許溫升Tu按下式計(jì)算： （5.3.3）式中 P橋上無縫線路允許溫度壓力。P橋上無縫線路伸縮壓力、撓曲壓力中的較大值。E鋼軌鋼的彈性模量。a鋼軌鋼的線脹系數(shù)。F鋼軌截面面積。5.4 允許溫降計(jì)算 橋上無縫線路允許溫降由鋼軌強(qiáng)度檢算確定，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮無縫線路縱向力的影響。 允許溫降Td按下式計(jì)算： （5.4.2）式中 E鋼軌鋼的彈性模量。a鋼軌鋼的線脹系數(shù)。鋼軌的允許應(yīng)力。d列車活載作用下軌底邊緣動(dòng)彎應(yīng)力。f橋上無縫線路鋼軌最大縱向應(yīng)力（不包括溫

18、度應(yīng)力，取伸縮拉應(yīng)力、撓曲拉應(yīng)力中的較大值）。5.5 設(shè)計(jì)鎖定軌溫計(jì)算5.5.1 橋上無縫線路設(shè)計(jì)鎖定軌溫應(yīng)根據(jù)氣象資料、允許溫降、允許溫升計(jì)算確定，并應(yīng)滿足橋上無縫線路斷縫檢算要求。同時(shí)還應(yīng)滿足無縫線路相鄰單元軌節(jié)間的鎖定軌溫差不大于5，同一設(shè)計(jì)鎖定軌溫?zé)o縫線路內(nèi)單元軌節(jié)的最高與最低鎖定軌溫差不大于10。 設(shè)計(jì)鎖定軌溫Te按下式計(jì)算： （5.5.2）式中 Tmax當(dāng)?shù)貧v年最高軌溫。Tmin當(dāng)?shù)貧v年最低軌溫。Td無縫線路允許溫降。Tu無縫線路允許溫升。Tk中和溫度修正值。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，修正值采用05。 設(shè)計(jì)鎖定軌溫間隔采用10（困難條件下可采用68），設(shè)計(jì)鎖定軌溫上限Tm=Te+5，設(shè)計(jì)鎖

19、定軌溫下限Tn=Te-5。Tm、Tn值應(yīng)滿足以下條件：TmaxTnTuTmTminTd 鋼軌斷縫檢算按下式檢算： （5.5.4）式中 T無縫線路最大溫降（T=TmTmin）。Q線路縱向阻力。E鋼軌鋼的彈性模量。a鋼軌鋼的線脹系數(shù)。鋼軌折斷允許斷縫值。設(shè)計(jì)荷載采用中活載時(shí)，無縫軌道=10cm，有碴軌道=8cm。設(shè)計(jì)荷載采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載時(shí)，無碴軌道和有碴軌道=7cm。附錄A 無縫線路固定區(qū)單股鋼軌作用在橋梁的伸縮力、撓曲力 等跨混凝土簡支梁橋，橋梁位于無縫線路固定區(qū)，有碴軌道上鋪設(shè)60kg/m鋼軌無縫線路，單股鋼軌作用在橋梁的伸縮力見表3。表3 固定區(qū)單股鋼軌作用在橋梁的伸縮力梁 型跨 度（m）橋

20、墩剛度（kN/cm·線）軌道結(jié)構(gòu)伸縮力（kN）橋臺(tái)（固定支座）橋 墩混凝土簡支梁12150混凝土枕551016200混凝土枕701020250混凝土枕851524400混凝土枕952532500混凝土枕1153540750混凝土枕13545 等跨、混凝土簡支梁（T型）橋，橋梁位于無縫線路固定區(qū)，有碴軌道上鋪設(shè)60kg/m鋼軌無縫線路，荷載采用中活載時(shí)，單股鋼軌作用在橋梁的撓曲力見表4。表4 荷載采用中活載時(shí)，單股鋼軌作用在橋梁的撓曲力梁 型跨度（m）梁高（m）橋墩剛度（kN/cm·線）軌道結(jié)構(gòu)車前墩臺(tái)撓曲力（kN）橋臺(tái)（固定支座）橋 墩T型混凝土簡支梁121.61150混凝

21、土枕205161.96200混凝土枕3010202.06250混凝土枕4015242.16400混凝土枕6025322.56500混凝土枕9045 等跨、混凝土簡支箱梁橋，橋梁位于無縫線路固定區(qū)，有碴軌道上鋪設(shè)60kg/m鋼軌無縫線路，荷載采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載時(shí)，單股鋼軌作用在橋梁的撓曲力見表5。表5 荷載采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載時(shí)，單股鋼軌作用在橋梁的撓曲力跨度及梁型梁 高（m）軌道結(jié)構(gòu)車前墩臺(tái)撓曲力（kN）橋臺(tái)（固定支座）橋 墩16m雙線T梁1.6混凝土枕30520m單線箱梁2.0混凝土枕351020m雙線箱梁2.0混凝土枕351024m單線箱梁2.2混凝土枕502024m雙線箱梁2.2混凝土枕502

22、032m單線箱梁2.7混凝土枕653532m雙線箱梁2.6混凝土枕6535附錄B 伸縮力、撓曲力計(jì)算方法 計(jì)算假定橋上無縫線路縱向力計(jì)算時(shí)，采用下列基本假定：（1）橋梁固定支座能完全阻止梁的伸縮，不計(jì)活動(dòng)支座對(duì)梁縱向位移的影響。（2）梁的溫度變化僅為單方向的升溫和降溫，不考慮梁溫升降的交替變化。（3）計(jì)算撓曲力時(shí)，簡支梁按兩跨梁上布置列車荷載計(jì)算，連續(xù)梁在邊跨（1跨）或固定支座至梁端的多跨梁上布置荷載計(jì)算。（4）不考慮伸縮力、撓曲力的相互影響，伸縮力、撓曲力分別計(jì)算。 基本方程式：（1）平衡微分方程在鋼軌計(jì)算長度范圍內(nèi)，截取徽段長度dx，其所受的力如圖2所示：圖2 鋼軌微段受力示意圖由力的平衡

23、條件： N+dN=N+Q·dxdN=Q·dx （1）dx在力的作用下的變形量dyx：（2）由（2）式得： EFyx（3）由（1）、（3）式得：EFyx=Q（4）式中 E鋼軌鋼的彈性模量； F鋼軌的截面積：Q線路縱向阻力；yx鋼軌位移。（2）變形協(xié)調(diào)方程橋上線路縱向阻力的作用方向與梁、軌間的相對(duì)位移有關(guān)，當(dāng)梁、軌相對(duì)位移為零時(shí)，線路縱向阻力改變作用方向。由此建立梁軌變形協(xié)調(diào)方程：y=yx-l=0即：yx=l（5）式中 y梁、軌相對(duì)位移；l梁的縱向位移。計(jì)算伸縮力時(shí)，梁的縱向位移量l：l=a·T·x-P/K （6）式中a-梁線脹系數(shù)。 T-梁溫度差。x-計(jì)算

24、點(diǎn)距梁固定支座的距離。P-作用在墩臺(tái)頂?shù)目v向水平力。K-墩臺(tái)頂縱向水平線剛度。計(jì)算撓曲力時(shí)，梁的縱向伸縮量l：l=-P/K（7）式中-梁在列車活載作用下，梁上翼緣的縱向位移。其它符號(hào)同式（6）。（3）變形平衡方程橋梁位于無縫線路的固定區(qū)，在伸縮力和撓曲力的分布范圍內(nèi)，鋼軌拉伸和壓縮變形的代數(shù)和應(yīng)為零，則變形平衡方程式為：yx=0 （8）式（5）和式（8）即為計(jì)算伸縮力、撓曲力的基本方程式。采用解析或數(shù)值解法，求解由式（5）、（8）組成的方程組，即可求得鋼軌位移量和縱向力。在無縫線路固定區(qū)，鋼軌位移起點(diǎn)以及終點(diǎn)位置的邊界條件：鋼軌位移量：yx=0；鋼軌伸縮力或撓曲力：N=0。實(shí)際計(jì)算時(shí)，假設(shè)鋼軌

25、位移起點(diǎn)距端支座的距離為lx，將計(jì)算范圍分為n段，根據(jù)位移起點(diǎn)的邊界條件，由式（2）、（3）、（4），即可求得各段鋼軌縱向力和位移量，若計(jì)算的位移終點(diǎn)位置的位移量、縱向力與邊界條件不符，則需重新假設(shè)lx，直至計(jì)算的位移終點(diǎn)位置的位移量、縱向力與邊界條件相符合。新 建 鐵 路橋上無縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定條 文 說 明2003年6月 北 京1 總 則1.0.2 本暫規(guī)適用于標(biāo)準(zhǔn)軌距客貨列車混運(yùn)鐵路、客運(yùn)專線及高速鐵路橋上無縫線路作用在橋梁的縱向力計(jì)算和橋上無縫線路設(shè)計(jì)。 新建鐵路橋梁墩臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮無縫線路與橋梁間的相互影響，即滿足了新線一次鋪設(shè)無縫線路的要求，又可減少在橋梁建成后，鋪設(shè)無縫線路時(shí)再次

26、檢算墩臺(tái)受力這一環(huán)節(jié)。 為便于跨區(qū)間無縫線路的管理，橋上無縫線路的設(shè)計(jì)鎖定軌溫宜盡量與兩端路基上單元軌節(jié)的設(shè)計(jì)鎖定軌溫一致。根據(jù)橋上無縫線路縱向力計(jì)算分析結(jié)果，考慮長鋼軌縱向力的影響，確定橋上無縫線路的允許溫升 Tu、允許溫降Td。若兩端路基上無縫線路單元軌節(jié)的設(shè)計(jì)鎖定軌溫為Te，則橋上無縫線路的設(shè)計(jì)鎖定軌溫初步確定為Te，鎖定軌溫上下限一般取5，鎖定軌溫上限Tm=Te+5，鎖定軌溫下限Tn=Tc-5，橋上無縫線路的最大溫升、最大溫降應(yīng)滿足：最大溫升Tmax-TnTu最大溫降Tm-TminTd式中：Tmax當(dāng)?shù)貧v年最高軌溫；Tmin當(dāng)?shù)貧v年最低軌溫。若以上條件均滿足，且鋼軌折斷斷縫值也滿足要求

27、，則可確定橋上無縫線路的設(shè)計(jì)鎖定軌溫為Te，橋上無縫線路的設(shè)計(jì)鎖定軌溫與兩端路基上單元軌節(jié)設(shè)計(jì)鎖定軌溫一致。若以上條件無法滿足，則可將設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍減小至68后再次檢算，若還無法滿足，應(yīng)改變路基上單元軌節(jié)的設(shè)計(jì)鎖定軌溫或根據(jù)需要在橋上設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器等。由于在新建鐵路橋梁墩臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮了無縫線路與橋梁間的相互影響，因而橋梁設(shè)計(jì)程序應(yīng)有所變化，墩臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需確定橋上線路的結(jié)構(gòu)，并計(jì)算出無縫線路作用在橋梁的縱向力，根據(jù)縱向力以及橋梁所受的活載，進(jìn)行墩臺(tái)設(shè)計(jì)檢算。同時(shí)應(yīng)進(jìn)行橋上無縫線路穩(wěn)定性、強(qiáng)度、斷縫計(jì)算，合理地確定無縫線路的設(shè)計(jì)鎖定軌溫以及鎖定軌溫的上下限。2 術(shù) 語 最高軌溫。鋼軌的

28、最高軌溫受地區(qū)和地形環(huán)境等的影響，且鋼軌表面的溫度與內(nèi)部溫度并不完全一致，根據(jù)實(shí)測資料，各地最高軌溫均大于最高氣溫。但都未超過20，為統(tǒng)一計(jì)算，最高軌溫采用當(dāng)?shù)赜杏涊d以來的極端最高氣溫加20。 最低軌溫。根據(jù)實(shí)測結(jié)果，最低軌溫與最低氣溫并不完全一致，但兩者相差很小，為統(tǒng)一計(jì)算，最低軌溫采用當(dāng)?shù)赜杏涊d以來的極端最低氣溫。 用溫度計(jì)測量橋梁溫度時(shí)，測得的只是梁體的表面溫度，因而一般均采用測量梁的位移量來反算梁的溫差。實(shí)測資料證實(shí)，橋上無縫線路伸縮力并非長年累積，而是隨著列車的運(yùn)行有所放散。因此橋上無縫線路伸縮力計(jì)算采用的橋梁溫差按日溫差取值，鋼梁采用25，有碴混凝土梁采用15，無碴混凝土梁采用20

29、。 溫度跨度的定義從中國土木建筑百科辭典（橋梁工程）中有關(guān)鋼桁梁溫度跨度的定義引伸而來，原定義為：溫度跨度指鋼桁梁橋墩相鄰兩聯(lián)桁梁固定支座間的距離，或與橋臺(tái)毗鄰的桁梁固定支座至橋臺(tái)擋碴墻間的距離。為滿足本規(guī)定中有關(guān)連續(xù)梁溫度跨度的使用，將原定義中鋼桁梁改為橋梁，以拓寬溫度跨度的使用范圍。3 縱向力計(jì)算橋上無縫線路縱向力的計(jì)算建立在梁軌相互作用原理基礎(chǔ)之上：在溫度變化或列車荷載的作用下，梁產(chǎn)生縱向位移，隨著梁的位移，橋面系帶動(dòng)扣件，并通過扣件對(duì)長鋼軌施加縱向力，鋼軌受力變形后，對(duì)橋面系作用大小相等、方向相反的反作用力，此力通過梁、支座傳遞至墩臺(tái)。梁軌相互作用原理是橋上無縫線路縱向力的基本計(jì)算原理

30、。為校核縱向力計(jì)算方法的合理性，國內(nèi)曾對(duì)各種梁型橋上無縫線路的伸縮力、撓曲力進(jìn)行了試驗(yàn)測試，其中包括滹沱河橋32m鋼板梁撓曲力、五里河橋24m鋼板梁伸縮力、廣深線石龍?zhí)卮髽驌锨Γ?zhǔn)高速列車和擺式列車）、南京長江特大橋撓曲力、九江長江特大橋撓曲力、秦沈線簡支梁橋和連續(xù)梁橋的伸縮力與撓曲力等。由實(shí)測結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果的比較得出：應(yīng)用梁軌相互作用原理建立的縱向力計(jì)算方法，其計(jì)算值與實(shí)測值基本接近。說明應(yīng)用梁軌相互作用原理建立的縱向力計(jì)算方法是合理的，能滿足橋上無縫線路設(shè)計(jì)的要求。為驗(yàn)證該暫規(guī)的適用性，課題組按暫規(guī)的規(guī)定，對(duì)大量的橋梁墩臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)檢算，主要包括秦沈客運(yùn)專線墩臺(tái)（雙線、直線）中的三設(shè)

31、秦沈橋通01、三設(shè)秦沈橋通02、三設(shè)秦沈橋通03，普通I級(jí)鐵路墩臺(tái)中的三橋4025、三橋4024、三橋（87）4036、大秦石秦施橋-01、肆橋4034、三橋（87）4036、三橋（94）4023、桃威橋通-I、朔黃線滴流磴滹沱河特大橋50+80+50連續(xù)梁橋、朔黃線紅山崖滹沱河特大橋50+80+50m連續(xù)梁橋以及京滬高速鐵路部分墩臺(tái)等。同時(shí)對(duì)超低高度混凝土梁、鋼板梁橋墩臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)檢算。以上橋梁墩臺(tái)設(shè)計(jì)檢算表明該暫規(guī)能滿足設(shè)計(jì)要求。在2001年橋梁專業(yè)墩臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計(jì)中，將該暫規(guī)作為主要設(shè)計(jì)依據(jù)之一，主要應(yīng)用于耳墻式橋臺(tái)、T形橋臺(tái)、雙線挖方內(nèi)橋臺(tái)、矩形橋墩、圓形橋墩、圓端形橋墩、圓端形板式橋墩

32、、直線圓形以及曲線圓端形空心橋墩等墩臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計(jì)，橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)檢算表明該暫規(guī)能滿足設(shè)計(jì)要求。3.1 基本參數(shù) 有碴軌道線路（每軌）縱向阻力。縱向阻力在達(dá)到臨界值以前隨梁軌相對(duì)位移的增大而增大，小位移時(shí)增加迅速，大位移時(shí)增加緩慢，采用變量阻力能描述縱向阻力的這一特性，但變量阻力不便于在工程中應(yīng)用。采用合理的常量阻力值，其縱向力的計(jì)算結(jié)果基本能與現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果一致，滿足工程設(shè)計(jì)要求。德國、日本等也采用常量阻力計(jì)算縱向力。因此本暫規(guī)線路縱向阻力按常量取值，并均按每軌計(jì)。有碴軌道橋上無縫線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選取與橋梁兩端路基上無縫線路一致的軌道結(jié)構(gòu)，若受地質(zhì)或其它條件限值，采用本條之（1）中的阻力值無

33、法滿足墩臺(tái)以及無縫線路的設(shè)計(jì)要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可根據(jù)具體情況，選擇扣件縱向阻力小于軌枕在道床中縱向阻力的軌道結(jié)構(gòu)，縱向阻力按本條之（2）規(guī)定計(jì)算。廣深線實(shí)測結(jié)果表明，伸縮區(qū)有載阻力與固定區(qū)有載阻力略有差異，但不顯著，因此伸縮區(qū)有載阻力可與固定區(qū)取相同值。根據(jù)京滬線橫林和九江長江大橋伸縮區(qū)鋼軌伸縮力的實(shí)測結(jié)果，伸縮區(qū)的線路縱向阻力減小幅度在1/31/2之間。伸縮區(qū)的線路縱向阻力取位移0.2cm時(shí)阻力（小阻力扣件為臨界值）的0.65倍，是偏于安全的。 無碴軌道線路（每軌）縱向阻力。明橋面橋上采用分開式扣件，應(yīng)根據(jù)扣件的不同布置形式取不同的阻力值?；炷翗驘o碴軌道，線路縱向阻力為扣件縱向阻力。3

34、.2 伸 縮 力 溫度變化引起梁的伸縮，它帶動(dòng)軌枕移動(dòng)，軌枕的移動(dòng)使扣件產(chǎn)生作用于鋼軌的縱向力，同時(shí)，鋼軌對(duì)扣件、軌枕作用一大小相等、方向相反的反作用力，并通過梁傳遞至墩臺(tái)。伸縮力計(jì)算時(shí)，采用以下基本假設(shè)：（1）橋梁的固定支座能完全阻止梁的伸縮；不計(jì)活動(dòng)支座對(duì)梁縱向位移的影響；（2）梁的溫度變化，僅為單方向的升溫或降溫，不考慮梁溫升降的交替變化，且以梁一日內(nèi)可能出現(xiàn)的最大溫差計(jì)算梁的伸縮量；（3）梁、軌間的作用力，在無碴軌道上是通過扣件阻力傳遞；在有碴軌道上是通過扣件阻力、道床阻力二者之中的較小值傳遞的。 等跨簡支梁橋處于無縫線路固定區(qū)，相鄰橋墩縱向水平線剛度差小于較小墩的50%時(shí)，伸縮力變化

35、不大，因而可按附錄A取值。伸縮力具有以下特性：對(duì)于多孔等跨簡支梁橋，橋臺(tái)伸縮力最大，靠近橋臺(tái)的墩（邊墩）伸縮力次之，隨橋墩離橋臺(tái)的距離越遠(yuǎn)，伸縮力越來越小，并趨近于零。附錄A表3中伸縮力為邊墩伸縮力。附錄A表3、表4、表5中伸縮力、撓曲力計(jì)算時(shí)，墩頂縱向水平線剛度按下表取值，若橋梁墩臺(tái)設(shè)計(jì)中，墩頂縱向水平線剛度大于表中所列值，應(yīng)按附錄B的計(jì)算方法計(jì)算伸縮力、撓曲力。橋梁跨度小于12m時(shí)，伸縮力已較小，對(duì)橋墩的設(shè)計(jì)影響不大，為簡化計(jì)算，小于12m跨度橋梁的伸縮力可采用12m跨度橋梁伸縮力。附錄A中伸縮力、撓曲力計(jì)算時(shí)橋墩采用的剛度值跨度（m）121620243240剛度K（kN/cm·

36、線）150200250400500750多孔不等跨簡支梁橋，伸縮力的計(jì)算較為復(fù)雜，但在以下三種情況下，可簡化進(jìn)行計(jì)算。（1）橋梁兩端為跨度不等的多跨簡支梁橋。鋼軌最大伸縮力與位于活動(dòng)支座橋臺(tái)一端的多孔等跨簡支梁相同。例如橋梁跨度為n1×32m+n2×24m，當(dāng)n1×32m梁位于活動(dòng)支座橋臺(tái)一端時(shí)，鋼軌最大伸縮力可按全橋均為32m跨度的等跨簡支梁計(jì)算；當(dāng)n2×24m梁位于活動(dòng)支座橋臺(tái)一端時(shí)，鋼軌最大伸縮力可按全橋均為24m跨度的等跨簡支梁計(jì)算。由此可見，鋼軌最大伸縮力可采用等跨簡支梁橋相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果。橋上無縫線路作用在橋梁的伸縮力也與全橋等跨簡支梁橋一致。

37、當(dāng)n1×32位于固定支座橋臺(tái)一端時(shí)，無縫線路作用在橋梁的伸縮力可按全橋均為32m等跨簡支梁計(jì)算；當(dāng)n1×24位于固定支座橋臺(tái)一端時(shí)，無縫線路作用在橋梁的伸縮力可按全橋均為24m等跨簡支梁計(jì)算。由此可見，無縫線路作用在橋梁的伸縮力可采用等跨簡支梁橋相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果。（2）橋梁中間跨度大于兩端跨度的多孔簡支梁橋，且中間跨度小于40m。鋼軌最大伸縮力可按全橋均為多孔小跨度時(shí)計(jì)算；無縫線路作用在橋梁的伸縮力也可按全橋均為多孔等跨取值；中間大跨度橋墩的伸縮力可取兩邊墩的平均值。（3）橋梁中間跨度大于40m的不等跨簡支梁橋，應(yīng)根據(jù)具體情況計(jì)算鋼軌最大伸縮力以及無縫線路作用在橋梁的伸縮力。

38、新建鐵路橋梁墩臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，為便于橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)，不等跨度橋梁伸縮力按大跨度取值。 在連續(xù)梁的兩端設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器，則作用在梁上的各項(xiàng)無縫線路縱向力自相平衡，墩臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮無縫線路伸縮力、撓曲力、斷軌力的作用。在連續(xù)梁的一端或中部設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器時(shí)，應(yīng)計(jì)算梁端部鋼軌伸縮力。3.3 撓 曲 力 梁在列車荷載作用下，產(chǎn)生撓曲變形。以上承式簡支梁為例，梁產(chǎn)生撓曲變形時(shí)，梁上翼緣收縮，下翼緣伸長，梁各截面產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，引起上下翼緣發(fā)生縱向位移。梁的一端為固定支座，下翼緣的伸長將受固定支座的約束，當(dāng)梁撓曲時(shí)，梁各截面的位移實(shí)際上是梁的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)的組合。上翼緣的位移，在固定端最大，在活動(dòng)端最小。當(dāng)梁上翼緣位

39、移時(shí)，它通過橋面結(jié)構(gòu)與軌道的聯(lián)結(jié)帶動(dòng)鋼軌位移，使梁軌間產(chǎn)生縱向力。列車運(yùn)行速度對(duì)撓曲力的大小無明顯影響，因此撓曲力計(jì)算時(shí)，不考慮列車動(dòng)荷載的沖擊系數(shù)，以靜荷載計(jì)算。國內(nèi)曾在廣深線進(jìn)行了準(zhǔn)高速列車、擺式列車在不同速度情況下的撓曲力測試試驗(yàn)，試驗(yàn)表明，列車在不同速度時(shí)，撓曲力大小并無規(guī)律性差異，列車運(yùn)行速度對(duì)撓曲力無明顯影響。 橋上無縫線路撓曲力實(shí)測結(jié)果表明：從機(jī)車所在梁起，其后第三孔梁上，雖然梁軌相對(duì)位移不等于零，但由于列車振動(dòng)，使第三孔梁上的撓曲力調(diào)整，因而第三孔梁撓曲力實(shí)測值很小。根據(jù)這一測試結(jié)果，在撓曲力計(jì)算時(shí)，簡支梁在相鄰兩孔梁上布置活載?；炷吝B續(xù)梁在邊跨（1跨）或固定支座至梁端的多跨

40、梁上布置荷載，計(jì)算時(shí)略去第三跨梁及其以后的撓曲力，取以上兩種工況中撓曲力的較大值。3.4 斷 軌 力 斷軌力計(jì)算時(shí)，考慮在當(dāng)?shù)刈畹蛙墱貢r(shí)，鋼軌在梁上最不利位置折斷，斷軌力為最大值。一旦鋼軌折斷，鋼軌自斷口處收縮，其位移量很大，線路縱向阻力已接近或達(dá)到臨界值，因此斷軌力計(jì)算時(shí)，縱向阻力按常量取值。簡支梁橋位于無縫線路伸縮區(qū)時(shí)可不考慮斷軌力。 簡支梁橋或連續(xù)梁橋未設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器，考慮鋼軌在一側(cè)梁端位置折斷。連續(xù)梁跨中設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器時(shí)，同樣考慮在一側(cè)梁端發(fā)生斷軌。4 縱向力組合及墩臺(tái)檢算 長鋼軌作用力組合原則。橋上無縫線路縱向力是在考慮了最不利情況下的計(jì)算結(jié)果，斷軌力在線路縱向阻力已接近或達(dá)到臨界值時(shí)產(chǎn)生。且由于列車動(dòng)載的作用，產(chǎn)生撓曲力時(shí)，伸縮力已有所放散，因此墩臺(tái)檢算時(shí)，同一股鋼軌作用在橋梁上的各項(xiàng)縱向力不作疊加。伸縮力、撓曲力是經(jīng)常作用在橋梁的縱向力，按主力計(jì)算，斷軌力是偶然作