單線無砟軌道315m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁設(shè)計(jì)說明

單線無砟軌道31.5m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁設(shè)計(jì)說明一、 設(shè)計(jì)范圍本梁為新建盤錦至營口鐵路客運(yùn)專線單線無作軌道預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁，計(jì)算跨度：31.5m。二、 設(shè)計(jì)采用規(guī)范及規(guī)定《新建時(shí)速300?350公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)[2007]47號(hào))《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》(TB10002.1-2005)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10002.3-2005)《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50111-2006)《新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》(2003.6)6.《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)[2005]157號(hào))及鐵建設(shè)[2007]140號(hào)“關(guān)于發(fā)布《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》等兩項(xiàng)鐵路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)局部修訂條文的通知”?！犊瓦\(yùn)專線無作軌道鐵路設(shè)計(jì)指南》(鐵建設(shè)函[2005]547號(hào))《客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件》三、 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)荷載主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鐵路等級(jí)：客運(yùn)專線鐵路。正線數(shù)目：單線。設(shè)計(jì)速度：設(shè)計(jì)最高時(shí)速250km/h。曲線半徑：直線及曲線半徑RN1000m。軌道類型：1型板式無作軌道。環(huán)境：一般大氣條件下無防護(hù)措施的地面結(jié)構(gòu)，環(huán)境類別為T1、T2碳化環(huán)境。地震設(shè)防烈度：丑?伽度，設(shè)計(jì)地震水平動(dòng)峰值加速度Ag=0.05g?0.2g。施工方法：預(yù)制架設(shè)施工。設(shè)計(jì)使用年限：正常使用條件下設(shè)計(jì)使用壽命為100年。

設(shè)計(jì)荷載恒載自重+二期恒載：自重按照混凝土容重25kN/m3計(jì)算,二期恒載按下表計(jì)算。序號(hào)類型二期恒載值單位1直線無聲屏障71.6kN/m2曲線無聲屏障79.1kN/m3直線有聲屏障88.7kN/m4曲線有聲屏障96.2kN/m混凝土收縮徐變的影響：按照《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》中4.4.5條計(jì)算?；钶d設(shè)計(jì)活載：ZK標(biāo)準(zhǔn)活載和ZK特種活載。動(dòng)力系數(shù)：《新建時(shí)速300?350公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》中6.2.10條:動(dòng)力系數(shù)：a.計(jì)算剪力時(shí)：$=欄996+0.9131擋廣°2b.計(jì)算彎矩時(shí)：$= —+0.8512腴$-①2式中七為加載長度。離心力：按照《新建時(shí)速300?350公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》中6.2.11條計(jì)算:對(duì)集中活載Nf=~^(f?N)127R對(duì)集中活載qv2127R其中:f對(duì)集中活載qv2127R其中:f=1.25-v-120800(814*——"vr+1.75*1-^"1.'2.88離心力按水平向外作用于軌頂以上1.8m處。橫向搖擺力：橫向搖擺力取100KN,作為一個(gè)集中荷載取最不利位置，以水平方向垂直線路中線作用于鋼軌頂面。（5）作業(yè)通道設(shè)計(jì)豎向靜活載按5kN/m2計(jì)算，還需考慮檢查車荷載。設(shè)計(jì)時(shí)不與列車活載同時(shí)計(jì)算。附加力（1） 制動(dòng)力或牽引力：制動(dòng)力或牽引力應(yīng)按列車豎向靜活載的10%計(jì)算，但當(dāng)與離心力或列車豎向動(dòng)力作用同時(shí)計(jì)算時(shí)，制動(dòng)力或牽引力應(yīng)按列車豎向靜活載的7%計(jì)算。作用于軌頂以上2m處。（2） 風(fēng)荷載：風(fēng)荷載按照《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》中4.4.1條計(jì)算：無車時(shí)為1.960kPa；有車時(shí)除1.120kPa環(huán)境風(fēng)壓外，另水平氣動(dòng)風(fēng)壓0.25kPa作用于遮板或聲屏障上。（3） 溫度荷載：按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10002.3-2005）計(jì)算。特殊荷載（1） 地震力：按照《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算；地震基本烈度丑?伽度，設(shè)計(jì)地震水平動(dòng)峰值加速度0.05g?0.20g。（2） 脫軌荷載：脫軌荷載按照《新建時(shí)速300?350公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》中6.2.15條計(jì)算。情況1：兩條平行線路中心線的無限長線荷重，相距1.4m，其中6.4m長為50kN/m，其余為25kN/m，作用于軌道中心兩側(cè)2.2m范圍內(nèi)。情況2：一條長20m的64kN/m的線荷重，平行線路中心線，作用于防護(hù)墻的內(nèi)側(cè)。（3） 架橋機(jī)及運(yùn)梁車荷載：設(shè)計(jì)時(shí)架橋機(jī)及運(yùn)梁車荷載暫按下圖進(jìn)行了檢算，實(shí)際施工中應(yīng)根據(jù)具體荷載進(jìn)行檢算。（注意：荷載圖示不對(duì)。）

米薩做梁札兼大支反力工況榮赫嬋植柚布置SI運(yùn)操車就娜自布置備1&X1X1\米薩做梁札兼大支反力工況榮赫嬋植柚布置SI運(yùn)操車就娜自布置備II川川II川川（4）長大貨物列車荷載：本設(shè)計(jì)僅對(duì)長大貨物列車D2、D30、D35列車荷載進(jìn)行檢算，荷載圖示參見“通橋（2005）2211”。（三）主要設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)安全系數(shù)及各階段應(yīng)力要求見下表。設(shè)計(jì)安全系數(shù)及各階段控制指標(biāo)順號(hào)項(xiàng)目檢算條件控制指標(biāo)1強(qiáng)度安全系數(shù)營運(yùn)何載K32.0安裝何載K31.82設(shè)計(jì)安全系數(shù)抗裂安全系數(shù)營運(yùn)何載Kf31.2安裝何載Kf31.13預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)力MPa預(yù)加應(yīng)力時(shí)的錨下鋼絞線控制應(yīng)力OconW0.75fpk4傳力錨固時(shí)的鋼絞線控制應(yīng)力OpW0.65fpk5運(yùn)營荷載下的鋼絞線應(yīng)力OpW0.60fpk6疲勞荷載作用下鋼絞線應(yīng)力幅△opW1407鋼筋應(yīng)力MPa疲勞荷載作用下帶肋鋼筋應(yīng)力幅△osW1508混凝土應(yīng)力MPa傳力錨固時(shí)混凝土壓應(yīng)力OcW0.75fc'9傳力錨固時(shí)混凝土拉應(yīng)力OctW0.70fct'10運(yùn)營荷載下混凝土壓應(yīng)力OcW0.50fc11運(yùn)營荷載下混凝土拉應(yīng)力OctW012運(yùn)營荷載下混凝土最大剪應(yīng)力TcW0.17fc13抗裂荷載下混凝土主拉應(yīng)力OtpWfct14抗裂荷載下混凝土主壓應(yīng)力OcpW0.60fc運(yùn)梁車荷載及架橋機(jī)荷載檢算時(shí)，抗裂安全系數(shù)大于1.1，強(qiáng)度安全系數(shù)大于1.8。預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋松弛，混凝土收縮徐變損失均按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10002.3-2005）計(jì)算。結(jié)構(gòu)變形限值（1） 梁部結(jié)構(gòu)在列車豎向靜活載作用下，單跨梁體的豎向撓度不應(yīng)大于L/1000；多跨梁體的豎向撓度不應(yīng)大于L/1500。（2） 梁部結(jié)構(gòu)在列車豎向靜活載作用下，無砟軌道橋梁梁端豎向轉(zhuǎn)角不應(yīng)大于下列限制：9=1.0X10-3rad （橋臺(tái)與橋梁之間）9+9=2.0x10-3rad（相鄰兩片梁之間）（3） 無砟軌道橋梁梁縫兩側(cè)鋼軌支承點(diǎn)間的相對(duì)豎向位移不應(yīng)大于1mm。（4） 梁體橫向變形的限制應(yīng)符合下列規(guī)定：1） 在列車橫向搖擺力、離心力、風(fēng)力和溫度力作用下，梁體的水平撓度應(yīng)小于或等于梁體計(jì)算跨度的1/4000。2） 無砟軌道橋梁相鄰梁梁端兩側(cè)的鋼軌支點(diǎn)橫向相對(duì)位移不應(yīng)大于1mm。3） 在ZK活載、列車橫向搖擺力、離心力、風(fēng)力和溫度力作用下，橋墩頂橫向水平位移引起的橋面處梁端水平折角應(yīng)不大于1.0%。。（6）活載作用下梁體扭轉(zhuǎn)引起的軌面不平順限制：以1段3m長的線路為基準(zhǔn)，ZK靜活載作用下，一線兩根鋼軌的豎向相對(duì)變形量t^1.5mm；實(shí)際運(yùn)營列車靜活載作用下，一線兩根鋼軌的豎向相對(duì)變形量t^1.2mm。自振頻率限值空間剛架豎向自振頻率不低于同等跨度簡支梁自振頻率限值：L^40m時(shí)，n=120/L；式中n0為豎向自振頻率限值（Hz），L為簡支梁跨度（m）。車橋耦合動(dòng)力響應(yīng)分析滿足《新建時(shí)速300?350公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》中6.3.6條規(guī)定。梁體存放運(yùn)輸及架設(shè)支點(diǎn)存梁支點(diǎn)應(yīng)設(shè)腹板下，距梁端距離不大于1.5m；運(yùn)梁、架梁時(shí)支點(diǎn)應(yīng)設(shè)在腹板下，距梁端距離不大于3.0m。橫向傾覆穩(wěn)定梁體在承受最不利荷載情況下，橫向傾覆穩(wěn)定系數(shù)不得小于1.3。四、主要材料（一） 混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁：C50混凝土封錨混凝土：C50無收縮混凝土鋼筋混凝土（遮板、防護(hù)墻及電纜槽等）：C40混凝土（二） 預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用15.2mm標(biāo)準(zhǔn)型1x7預(yù)應(yīng)力鋼絞線，抗拉強(qiáng)度fpk=1860MPa，張拉控制應(yīng)力采用0.65?0.75fk，彈性模量Ep=1.95x105MPa,必須按GB/T5224-2003的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)和檢驗(yàn)，斷'絲率不得超過1%。預(yù)應(yīng)力錨具及管道預(yù)應(yīng)力錨具必須經(jīng)過正式鑒定和重大橋梁工程的檢驗(yàn)，并符合本設(shè)計(jì)文件的各項(xiàng)要求。管道與管道間的凈間距不應(yīng)小于管道外徑；管道的保護(hù)層于結(jié)構(gòu)頂面及側(cè)面處，不應(yīng)小于管道外徑；于結(jié)構(gòu)底面處，不應(yīng)小于60mm。預(yù)制梁預(yù)應(yīng)力管道采用與錨具相對(duì)應(yīng)的抽拔橡膠管。計(jì)算時(shí)：抽拔橡膠管摩擦系數(shù)^=0.55；偏差系數(shù)k=0.015/m；錨具變形回縮量為6mm。（三） 普通鋼筋普通鋼筋必須符合“GB1499.1?2-2007”標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)規(guī)定。設(shè)計(jì)采用鋼筋為熱軋HRB335鋼筋，抗拉（fs）、抗壓強(qiáng)度巨,）標(biāo)準(zhǔn)值皆為335MPa；以及HPB235鋼筋抗拉（二）、抗壓強(qiáng)度（fs,）標(biāo)準(zhǔn)值皆為235Mpa。（四） 防水層及保護(hù)層防護(hù)墻內(nèi)側(cè)采用防水卷材加保護(hù)層，保護(hù)層采用C40聚丙烯腈纖維混凝土；防護(hù)墻外側(cè)采用防水涂料加保護(hù)層，保護(hù)層采用C40聚丙烯腈纖維混凝土。應(yīng)符合“客運(yùn)專線橋梁混凝土橋面防水層暫行技術(shù)條件（科技基[2007]56號(hào)）”要求。（五） 支座采用客運(yùn)專線鐵路橋梁盆式橡膠支座。（六）橋面排水管及管蓋采用PVC管材，應(yīng)符合《埋地排污、廢水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》（GB/T10002.3-1996）、《建筑排水用硬聚氯乙烯管材》（GB/T5836.1-92）、《建筑排水用聚氯乙烯管材》（GB/T5836.2-92）的要求。（七）其他對(duì)材料的選定、施工工藝以及耐久性措施參照《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》、《鐵路橋涵施工規(guī)范》、《客運(yùn)專線鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南》進(jìn)行。所有材料質(zhì)量的要求應(yīng)符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。并應(yīng)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。五、關(guān)于動(dòng)力仿真分析按照直、曲線進(jìn)行動(dòng)力仿真分析。梁部及橋墩構(gòu)造參見附件圖紙。墩高及基礎(chǔ)剛度參見附表。橋墩構(gòu)造圖中有三種（墩高范圍不同），三種墩高結(jié)構(gòu)圖，每種墩高只計(jì)算墩高最大的，即：橋墩結(jié)構(gòu)圖（一）中取h=9.5m，（墩高H=h+2.95=12.45m）橋墩結(jié)構(gòu)圖（