單線無(wú)砟軌道315m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)說(shuō)明

單線無(wú)砟軌道31.5m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)說(shuō)明一、 設(shè)計(jì)范圍本梁為新建盤錦至營(yíng)口鐵路客運(yùn)專線單線無(wú)作軌道預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)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(wú)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”。《客運(yùn)專線無(wú)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：?jiǎn)尉€。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(wú)作軌道。環(huán)境：一般大氣條件下無(wú)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(wú)聲屏障71.6kN/m2曲線無(wú)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。活載設(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(zhǎng)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(wú)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(wú)限長(zhǎng)線荷重，相距1.4m，其中6.4m長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)大貨物列車荷載：本設(shè)計(jì)僅對(duì)長(zhǎng)大貨物列車D2、D30、D35列車荷載進(jìn)行檢算，荷載圖示參見(jiàn)“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(jiàn)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(yíng)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(yíng)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(yíng)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(yíng)荷載下混凝土壓應(yīng)力OcW0.50fc11運(yùn)營(yíng)荷載下混凝土拉應(yīng)力OctW012運(yùn)營(yíng)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(wú)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(wú)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(wú)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(zhǎng)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(yíng)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(jiǎn)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(jiǎn)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(wú)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f(wàn)pk=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(guò)1%。預(yù)應(yīng)力錨具及管道預(yù)應(yīng)力錨具必須經(jīng)過(guò)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(guó)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(jiàn)附件圖紙。墩高及基礎(chǔ)剛度參見(jiàn)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（