高速铁路桥桥梁工程毕业设计.doc

XX大学毕业设计（论文）
高速铁路桥桥梁工程毕业设计
1 绪论
1.1 概述
自1964年世界上第一条高速铁路—日本东海道新干线建成以来，日本、法国、德国、西班牙、比利时、英国、韩国等国已经建成并投入使用的时速250km高速铁路已达6350多km。可以说铁路客运专线是一个国家经济社会发展到一定程度是适应交通运输要求的必然产物。按照国务院审议通过的«中长期铁路网规划»，到2020年，我国铁路运营里程将达到10万km，其中客运专线1.2万km。目前已经开工建设的京津、武广、郑西等高标准的铁路客运专线规模已达3200多km。铁路客运专线建设是一个庞大的系统工程，在基础工后沉降、无碴轨道技术、系统集成等方面环节多，技术难度大，虽然有秦沈客运专线建设的经验，但尚没有采用无碴轨道客运专线系统成熟的经验。在客运专线铁路建设中尚有一些问题需要统筹考虑以保证我国未来铁路客运网的安全、先进和合理。
1.2 客运专线的线路选线
铁路客运专线建设应充分体现“以人为本、服务运输、强本简末、着眼发展”的铁路建设新理念，由于其铁路建设标准，线路选线的控制因素多，难度大，但线路选线的优化与合理性直接关系铁路和地方经济社会的发展，所以，是客运专线建设重视的首要问题。
在客运专线引入特大、大城市区段的铁路，建议加强客运专线移入地下的设计方案研究。我国城市扩容的潜力很大，这是经济社会发展的需要，也是我国人口多的国情实际，铁路作为百年大计应充分考虑今后城市发展需要，不对其造成过多的制约。从国外高速铁路的经验看，轨道交通在进入大城市的主城区时，引入地下对城市的发展制约相对要小，比如日本东京、法国巴黎等国际都市的地铁和城郊铁路大多采用这种方式。由此带来的问题是铁路建设投资成本的增加，到这部分投资的增加主要受益者是城市本身，应调动相关地方政府的积极性，研究确定铁路与地方政府合理的投资比例加以解决。
1.3 京津城际轨道交通工程概况
京津城际轨道交通是环渤海京津冀地区城际轨道交通网的重要组成部分，也是沟通北京、天津两大直辖市的便捷通道。线路由北京南站东段引出，沿京津高速公路第二通道至杨村，后沿京山铁路至天津站，正线全长113.544km。2005年7月4日正式开工建设，将于2008年奥运会前正式通车运营，是我国开工建设并将最早建成的第一条高速客运专线铁路，即一流的工程质量、一流的装备水平、一流的运营管理。采用国际上最先进的无碴轨道技术，确保列车高速平稳舒适运行，使京津两地间实现30分钟到达。
京津城际轨道交通全线桥梁总长度100.171km。其中最长的桥梁为杨村特大桥，全桥长36.5km；该桥最大跨度大128m.
1.4 京津城际轨道交通桥梁工程特点
①技术标准高
全线采用无杂轨道技术，桥梁必须满足高速客运专线无杂轨道铁路技术标准要求，桥梁的动力性能、刚度指标、变形控制等均达到目前国内铁路桥梁技术标准最高水平；
②桥梁长度占线路长度的比例高
桥梁总长度占线路长度比例达88.22％，其中以32、24m等常用跨度桥梁均占全线桥梁总长度的90％以上；
③自然条件复杂，桥梁工程难度大
沿线处于华北冲积平原，大部分地段分布有广泛的软土和松软土，地基承载力不高，具有含水量高、压缩性高、透水性差和强度低的特点；并且处于环渤海地震带的中心位置，沿线地震峰值加速度大，并且地震动反应谱特征周期值普遍较高；沿线又分布大范围的地震可液化层等复杂的自然条件；
④景观设计要求高
京津城际轨道交通将建设成为世界一流的客运专线，这不仅要体现在工程结构、技术装备本身，还要体现在铁路主体形象上，必须脱离旧铁路给人们的印象，况且本线连接北京与天津两大现代化城市，更应该注重景观效果，体现时代特征，做好工程建筑美学和景观设计要求。
1.5 客运专线中常用跨度桥梁所占比重
目前，我国的铁路客运专线建设正处于高潮，拟建和在建客运专线铁路项目已达10条以上。在这些客运专线中，桥梁总长均占线路总长的30％以上，其中以32、24m等常用跨度桥梁均占全线桥梁总长度的90％以上。
常用跨度桥梁是指经技术经济比较,被广泛应用的一种或几种跨度的简支梁或连续梁桥。综合各方面的技术经济因素,客运专线常用跨度桥梁一般以32、24m跨度为经济。所以，我国铁路客运专线具有规模大、桥梁比重大、常用桥梁跨度为主的特点。
综合以上分析，本设计选取京津客运专线中常用跨度桥梁进行模拟设计。

2 桥式方案比选
2.1 京津客运专线工程概况
京津客运专线是环渤海京津冀地区城际轨道交通网的重要组成部分，也是沟通北京、天津两大直辖市的便捷通道。线路由北京南站东段引出，沿京津高速公路第二通道至杨村，后沿京山铁路至天津站，正线全长113.544km。其中全线桥梁总长度100.171km。
2.2 京津客运专线桥梁工程特点
2.2.1 技术标准要求
全线采用无碴轨道技术，桥梁必须满足高速客运专线无碴轨道铁路技术标准要求，桥梁的动力性能、刚度指标、变形控制等均达到目前国内铁路桥梁技术标准最高水平。
2.2.2 以桥代路设计
由于无碴轨道客运专线铁路沉降控制标准高，路基工程对沉降的控制难度更大，京津客运专线沿线分布较为广泛的软土和松软土，沉降控制问题更加突出。根据武广、郑西客运专线，京津客运专线桥梁总长占线路总长度约88％；武广客运专线桥梁总长占线路总长度约40.6％；郑西客运专线桥梁总长占线路总长度约45.7％。随着我国高速铁路的发展，土地资源的保护，考虑环境保护等多种问题，未来客运专线将必然涉及平原、丘陵和山地等不同环境地形，以桥代路建设新理念具有十分重要的意义。
2.2.3 客运专线沿线自然条件复杂，桥梁工程难度大
沿线处于华北冲积平原，大部分地段分布有广泛的软土和松软土，地基承载力不高，具有含水量高、压缩性高、透水性差和强度低的特点。沿线黏性土土层厚，可达数十米甚至百米以上。对这些土层地段在设计时需进行地基的稳定及沉降验算，并采取相应的措施。由于无碴轨道对沉降提出了更高的要求，所以本线桥梁基础设计难度不同于一般线路。
京津地区处于环渤海地震带的中心位置，沿线地震峰值加速度为0.2g和0.15g，并且地震动反应谱特征周期值普遍较高；况且沿线分布大范围的地震可液化层，使得桥梁地震作用影响严重。
京津地区由于多年来对地下水进行过度开采，正在引起局部区域性地面整体沉降，其对桥梁工程会产生长期性的影响且难以预测。
所以，京津地区复杂的地形条件更加大了本线桥梁工程的难度。
2.2.4 工程景观设计要求
京津城际轨道交通将建设成为世界一流的客运专线，这不仅要体现在工程结构、技术装备本身，还要体现在铁路主体形象上，必须脱离老铁路给人们的老印象，况且本线连接北京天津两大现代化城市，更应该注重景观效果，体现时代特征，做好工程建筑美学和景观设计要求。
2.3. 常规桥梁式样、孔径选择
京津城际轨道交通全线采用无碴轨道结构，由于本线广泛采用软土、松软土地基，且处于环渤海中心带的中心位置，部分地段由于抽取地下水造成区域性地面沉降，加之施工工期短。为保证铁路运营的安全，维修的便捷，需要综合分析，经过技术经济比较，选用合理的常用跨度桥梁梁型、梁跨。
在本桥设计中，主要结合本地区的地质情况和桥高情况，再充分考虑桥梁技术条件、桥梁景观、多种施工方法、经济合理工期和施工组织前提下，对于常用跨度桥梁考虑了箱梁和T梁，钢筋混凝土和预应力混凝土结构，简支和连续及小跨度刚构等多种形式进行了综合的分析比选。由于比选内容庞大，繁杂，因此将整个比选分两大部分。

第一部分为常用跨度简支梁和连续梁的技术经济比较。比较内容见表2.1
表2.1常用跨度简支梁和连续梁的施工技术比较
施工方法
24m
简支梁
32m
简支梁
3×24
连续梁
3×32
连续梁
2×40
连续梁
架桥机架设
√
√

满布支架现浇
√
√
√
√
√
利用军用梁做支架现浇
√
√
√
√
√
移动模架现浇
√
√
√
√
√
先简支后连续施工

√
√

图2.1技术经济比较结果（注：摘自铁道标准设计 文望青写的“客运专线桥梁设计的思考”）
经综合经济、技术比较，结合本桥情况，推荐用预置架设为主，现浇和移动模架为辅的架梁方案。梁型以32m简支梁为主，24m简支梁为辅的桥式方案（见图2.1）。
第二部分为常用跨度简支箱梁、T梁和小跨度刚构的技术经济比较，见表2.2
表2.2
施工方法
16m简
支T梁
24m简
支箱梁
32m简
支箱梁
7×10m
连续刚架
汽车吊吊装
√

架桥机架设

√
√

满布支架现浇

√
√
√
利用军用梁做支架现浇

√
√

移动模架现浇

√
√

因此选用32m简支箱梁（见图2.）比较合适。

图2.2 双线单箱整体式简支箱梁横断面图
综合经济、技术比较，对本设计推荐梁型以简支箱梁为主、32m为主。

3 桥墩设计
3.1 概述
目前，我国的铁路客运专线建设正处于高潮，拟建和在建客运专线铁路项目已达10条以上。在这些客运专线中，桥梁总长均占线路总长的30％以上，其中以32m、24m等常用跨度桥梁均占全线桥梁总长度的90％以上。所以，我国铁路客运专线具有规模大、桥梁比重大、常用桥梁跨度为主的特点。
3.2 主要设计要点
3.2.1 桥墩外观的选择
随着国民经济的发展，国家财力的增长，人们对桥梁建设的要求也越来越高，不再单纯追求经济实用，而开始追求技术经济合理和与环境协调的景观效果。为此在桥墩造型选择时，按照尊重自然环境，减少人工行为对自然的坡坏，与自然和谐相处的设计原则，选用与梁部协调统一、适当的艺术造型的桥墩外观，并考虑到实用性好、施工简便、易与养护维修等原则，对常用跨度桥墩的造型比选。通过优化计算、合理的断面形式，并力求减小桥梁的结构尺寸，最大限度减小桥梁本身对强度的影响。设计中选用了矩形桥墩(见图3.1 a)和圆端形桥墩（见图3.1 b）。根据本桥的结构设计特点，笔者选用了矩形实体桥墩（见图3.1 a）作为本次设计的重点。

a 矩形桥墩 b 圆端形桥墩
图3.1 客运专线中常用桥墩类型
3.2.2 桥墩设计的内容和设计资料
桥墩设计的内容包括：
①合理选择桥墩类型和截面形状；
②确定建筑材料及圬工规格；
③确定桥墩各部分详细尺寸。
设计资料包括：地形地质资料（见初拟方案图）、线路桥跨设计资料等（见设计任务书）。
3.2.3 桥墩初步尺寸拟定
3.2.3.1 顶帽的构造及尺寸拟定
1.顶帽构造的选取
顶帽的类型有飞檐式（见图3.2）和托盘式（见图3.3）两种。8m及更小跨度的普通钢筋混凝土梁配用的矩形或圆端形截面桥墩，其顶帽一般采用飞檐式，顶帽的形状均随墩身形状而定。10～32m的普通钢筋混凝土梁及预应力混凝土梁的桥墩，顶帽常做成托盘式以节省圬工。托盘式顶帽的形状除圆形墩采用圆端形外，其它桥墩常采用矩形顶帽。托盘的形状则按墩身形状而定。顶帽顶面要设置不小于3％的排水坡。

3.2 飞檐式顶帽 3.3 托盘式顶帽
所以，在本设计中的桥墩顶帽和托盘采用矩形截面四周抹圆角形式，顶帽上设排水坡，顶帽、托盘及墩身相互间不设飞檐。
2.顶帽的尺寸拟定
①顶帽厚度
本设计中初步拟定顶帽加支撑垫石厚度为1.15m；
②顶帽的平面尺寸
支座底板的尺寸及位置是决定顶帽平面尺寸的主要依据。由于本设计中所用钢筋混凝土梁为31.5m通专梁，其截面尺寸及细部构造见梁图。此外，决定顶帽的平面尺寸时，还要考虑架梁和养护时的移梁、顶梁的需要。
顶帽的纵向宽度c应满足下式：
（式3.1）
式中 —考虑梁及墩台的施工误差的梁缝，对钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁跨度时，；时，。此时取；
—支座中心至梁端的长度，由梁图取；
—支座底板的纵向宽度，根据梁的资料取；
—支座底板边缘至支撑点是边缘的距离，取，它是为了调整施工误差和防止支撑垫石表面劈裂或支座锚栓松动所需的距离；
—支撑垫石边缘至顶帽边缘的距离，用以满足顶梁施工的需要。当跨度时，为0.15m；时，为0.25m；当时，为0.40。本设计中取。
所以式3.1中c的取值为：

=3300mm
即 取顶帽的纵向尺寸c=3300mm
顶帽的横向宽度B可写成
(3.2)
—梁梗中心横向间距，由于本设计采用的是标准设计的桥跨，根据箱梁横断面图，查得；
—支座底板的横向宽度，本设计中采用1000mm1000mm正方形支座，即取；
—支撑垫石边缘至顶帽边缘的横向距离，为了养护和架梁作业的需要，按规定矩形顶帽的不应小于0.5m，所以，取。
所以式3.2中B的取值为：

即 顶帽的横向尺寸
3.托盘的尺寸的拟定
由于顶帽的纵、横向尺寸较大，为使墩身尺寸不致因为此增大，因此，在顶帽下方设置托盘将纵、横向尺寸适当收缩。托盘顶面形状与桥墩、顶帽截面形状相似，均采用矩形截面及四周抹圆角形式。
由于托盘底面与墩身相接，其截面与墩身截面相同。为保证悬出部分的安全，«铁路桥涵设计基本规范»规定：托盘底面横向宽度不易小于支座下底板外缘的间距；托盘侧面与竖直线间的角不得大于；支撑垫石向边缘外侧0.5m处顶帽底缘点的竖向线与该底缘点同托盘底部边缘处的连线夹角不得大于。具体尺寸见图3.4

图3.4 托盘式顶帽尺寸的拟定
4.桥墩尺寸拟定
由梁底标高和地面标高，及以上对顶帽和托盘的计算分析，初步拟定桥墩尺寸：其纵向尺寸为2.0m，横向尺寸为6.0m的四周抹圆角形式的矩形截面。具体形状见下图3.5。

图3.5 桥墩纵、横向图

4 桥墩内力计算及桥墩截面检算
4.1 荷载计算
由地质水文资料及墩顶标高可以计算出梁底到轨顶的高差，见下表4.1

表4.1 梁底到轨顶高差
墩号
324
325
326
327
高差（m）
4.209
4.202
4.206
4.210
本设计采用无碴桥面，31.5m钢筋混凝土通专梁，梁长32.6m，考虑梁及桥墩的施工误差设置的梁缝宽为0.1m，则梁全长为32.7m。由«铁路桥涵设计基本规范»查得：配筋率在3％以内的钢筋混凝土重度为。
4.1.1 恒载
① 有桥跨结构传来的恒载压力
等跨梁的桥墩，桥跨结构传给桥墩的恒载压力为单孔梁重及左右孔梁跨跨中之间的二期恒载的重量，即：

② 顶帽及墩身重
纵横向收缩的矩形顶帽体积为：

=79.65
顶帽重：

矩形墩身体积为：

墩身重
则 墩底以上部分桥墩重：

4.1.2 竖直静活载
由«新建时速200～250㎞客运专线铁路设计暂行规定»:单线或双线的桥涵结构，应按每一条线路的ZK活载设计；设计加载时，或在图示可任意截取。对于本设计中各检算项目的最不利活载图示为单孔轻载、单孔重载、双孔轻载和双孔空车活载，现分别计算如下：

200kN 64

（a）单孔轻载

64 200kN

（b）单孔重载

64 200kN 200kN 64

（c）双孔重载

10

（d）双孔轻载

单孔轻载，活载布置见图4.1（a）
根据，可得支点反力（也是静活载给桥墩的压力）为

对桥墩中心力矩为：

② 单孔重载，活载布置见图4.1（b）
根据，可得支点反力为

对桥墩中心力矩为：

③ 双孔重载，活载布置见图4.1（c）
对于等跨桥墩，参省最大压力的会在布置，可试算集中轴重载检算桥墩中线两侧时和的大小，并按和的大小关系来判定最不利荷载情况。有分析可知图中所表示的荷载情况为最不利时荷载情况，根据此布置图式利用静力平衡方程：

即
桥墩所受到的压力：
活载压力对桥墩的中心力矩为：
④ 双孔空车活载，活载布置见图4.1（d）
由«新建时速200～250公里客运专线铁路设计暂行规定»:用空车检算各部分构件是，其竖向活载应按每线每米10计算。
桥墩所受压力
对桥墩中心的力矩：
4.1.3 制动力（或牵引力）
① 单孔轻载与单孔重载的梁上竖向静活载相同，故其制动力（或牵引力）也相等。由«时速为200～250㎞的铁路客运专线设计暂行规定»：桥上列车制动力或牵引力应按列车竖向静活载的10％计算，而双线桥应采用一线桥的制动力或牵引力。则其制动力（或牵引力）为：

对墩身底部截面的力矩为：

单孔轻载与单孔重载时制动力（或牵引力）对桥墩各检算截面的力矩见表4.2
表4.2 对桥墩各检算截面的力矩
检算截面
项目
0-0
1-1
2-2
3-3
4-4
z（m）
1.65
4.85
8.85
11.85
12.85
()
245.76
245.76
245.76
245.76
245.76
()
405.50
1191.94
2174.98
2912.26
3158.02

② 双孔重载的制动力
左孔梁为固定支座传递的制动力：

右孔梁为固定支座传递的制动力：

传到桥墩上的制动力为：

上式中的为单孔梁满载时经固定支座传递的制动力，它的数值在等跨梁时与单孔轻载或单孔重载时的制动力或牵应力相等。故双孔重载是采用的制动力。
双孔重载时制动力（或牵引力）对桥墩各检算截面的力矩与表4.2相同，在此就不再赘述。
4.1.4 纵向风力
本设计中采用«铁路桥涵设计基本规范»要求的风压强度，有车时桥墩纵向风压为：
（4.1）
—基本风压值，由«铁路桥涵基本规范»中“全国基本风压分布图”查得，京津地区基本风压值为0.6；
—风压体型系数，由«铁路桥涵设计基本规范»中“桥墩风载体型系数表”查得=1.3；
—风压高度变化系数（见表4.3），按表4.3采用，风压随离地面或常水位的高度而不同，除特殊高墩个别计算外，为简化计算，全桥均按轨顶高度处的风压值采用。本设计中取1.0；
—地形地理条件系数（见表4.4），按表2.4采用。
由以上分析，有车时桥墩纵向风压为：
×80％=624
表4.3风压高度变化系数
离地面或常水位的高度（m）
20
30
40
50
60
70
80
90
100

表4.4地形地理条件系数
地形、地理情况

一般平坦空旷地区

城市、林区盆地和有障碍物挡风时
～
山岭峡谷、垭口、风口区、湖面和水库
～
特殊风口区
按实际调查或观测资料计算

① 顶帽风力
=0.624×7.1×1.15=5.09
顶帽风力至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩（见表4.5）。

表4.5 顶帽风力至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩
检算截面
内容
0-0
1-1
2-2
3-3
4-4
z（m）
0.575
3.775
7.775
10.775
11.775
()
2.93
19.23
39.61
54.89
59.99
② 托盘风力
=0.624××（6.9+6.0）=12.885
作用点至检算截面1-1的距离：
=1.64m
托盘风力至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩（见表4.6）。
表4.6 托盘风力至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩
检算截面
内容
0-0
1-1
2-2
3-3
4-4
z（m）

1.64
5.64
8.64
9.64
()

21.13
72.65
111.33
124.19
③ 墩身风力
1-1截面至2-2截面之间墩身风力：
=0.624×4.0×6.0=14.98
至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩（见表4.7）。
表4.7 至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩
检算截面
内容
0-0
1-1
2-2
3-3
4-4
z（m）

2
5
6
()

29.96
74.88
89.86
2-2截面至3-3截面之间墩身风力：
=0.624×3.0×6.0=11.24
至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩（见表4.8）。
表4.8 至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩
检算截面
内容
0-0
1-1
2-2
3-3
4-4
z（m）

1.5
2.5
()

16.85
28.08

3-3截面至墩底截面之间墩身风力：
=0.624×1.0×6.0=3.74
至墩底截面的力矩：
=3.74×0.5=1.87
4.1.5 横向风力
有车时桥墩横向风压：
×80％=0.9×1.0×1.0×0.6×80％=0.43
无车时桥墩横向风压：
=0.9×1.0×1.0×0.6=0.54
① 顶帽风力
=0.43×3.3×1.15=1.63
=0.54×3.3×1.15=2.05
顶帽在有车和无车时所受风力至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩（见表4.9）。
表4.9 顶帽在有车和无车时所受风力至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩
检算截面
内容
0-0
1-1
2-2
3-3
4-4
z
0.575
3.775
7.775
10.775
11.775
()
0.93
6.15
12.67
17.56
19.19
()
1.18
7.74
15.94
22.09
24.14
② 托盘风力
=0.43××（3.1+2.0）=3.51
=0.54××（3.1+2.0）=4.41
托盘风力作用点至检算截面1-1的距离：
=1.72m
托盘在有车和无车时所受风力至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩（见表4.10）。
表4.10 托盘在有车和无车时所受风力至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩
检算截面
内容
0-0
1-1
2-2
3-3
4-4
z

1.72
5.72
8.72
9.72
()

6.04
20.08
30.61
34.12
()

7.59
25.23
38.46
42.87
③ 墩身风力
1-1截面至2-2截面之间墩身风力：
=0.43×2.0×4.0=3.44
=0.54×2.0×4.0=4.32
该段墩身风力作用点至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩（见表4.11）
表4.11 1-1截面至2-2截面墩身风力作用点至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩
检算截面
内容
0-0
1-1
2-2
3-3
4-4
z

2
5
6
()

6.88
17.2
20.64
()

8.64
21.60
25.92
表4.12 2-2截面至3-3截面墩身风力作用点至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩
检算截面
内容
0-0
1-1
2-2
3-3
4-4
z

2
5
6
()

6.88
17.2
20.64
()

8.64
21.60
25.92
2-2截面至3-3截面之间墩身风力：
=0.43×2.0×3.0=2.58
=0.54×2.0×3.0=3.24
该段墩身风力作用点至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩（见表4.12）。
3-3截面至墩底截面之间墩身风力：
=0.43×2.0×1.0=0.86
=0.54×2.0×1.0=1.08
该段截面风力对墩底作用点所产生的力矩：
=0.86×0.5=0.43
=1.08×0.5=0.54
④列车横向风力
列车的横向风压：
=1.3×1.0×1.0×80％=0.624
列车的横向风力：
=0.624×3×32.7=61.21
至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩（见表4.13）。
表4.13 至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩
检算截面
内容
0-0
1-1
2-2
3-3
4-4
z（m）
7.51
10.71
14.71
17.71
18.71
()
459.69
655.56
900.40
1084.03
1145.24
⑤梁上横向风力
有车时梁上横向风压：
×80％=1.3×1.0×1.0×0.6×80％=0.624
无车时梁上横向风压：
=1.3×1.0×1.0×0.6=0.78
有车时梁上横向风力：
=0.624×32.7×4.21=85.90
无车时梁上横向风力：
=0.78×32.7×4.21=107.38
有车时和无车时梁上的横向风力至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩（见表4.14）。
表4.14 有车时和无车时梁上的横向风力至各检算截面的距离及对各检算截面的力矩
检算截面
内容
0-0
1-1
2-2
3-3
4-4
z
2.675
5.875
9.875
12.875
13.875
()
229.78
504.66
848.26
1105.96
1191.86
()
287.24
630.86
1060.38
1382.52
1489.90
表4.15 荷载汇总表（主力）
荷载名称
方 向
单 位
数 值
算到墩顶力矩 ()
算到墩颈力矩 ()
算到墩底力矩 ()
力臂
Mx
My
力臂
Mx
My
力臂
Mx
My
恒 载
桥跨重
竖

14.50850

顶帽重
竖

673.61

托盘重
竖

1317.64

墩身重
竖

2400.00

列 车 重
单孔轻载
竖

1973.08
0.6

1183.85
0.6

1183.85
0.6

1183.85
单孔重载
竖

2854.88
0.6

1712.93
0.6

1712.93
0.6

1712.93
双孔重载
竖

4800.16

0

0

0
双孔空载
竖

654.00

0

0

0
合 计
单孔轻载
竖

20872.83

1183.85

1183.85

1183.85
单孔重载
竖

21754.63

1712.93

1712.93

1712.93
双孔重载
竖

23699.91

0

0

0
双孔空载
竖

19553.75

0

0

0
表4.16 荷载汇总（附加力）
荷载名称
方 向
单 位
数 值
算到墩顶的力矩 ()
算到墩颈的力矩 ()
算到墩底的力矩 ()
力臂
Mx
My
力臂
Mx
My
力臂
Mx
My
横 向 风 力
有 车
列车单孔
横

30.61
6.71
205.39

11.06
338.54

19.06
583.43

列车双孔
横

61.21
6.71
410.72

11.06
676.98

19.06
1166.66

轨顶至梁底
横

85.90
2.105
180.82

6.445
553.63

14.445
1240.83

顶帽
横

1.63

3.775
6.15

11.775
19.19

托盘
横

3.51

1.72
6.04

9.72
34.12

墩身
横

6.88

4
27.52

合计
单孔
横

128.53

386.21

904.36

1905.09

双孔
横

159.13

591.54

1242.8

2488.32

无车
轨顶至梁底
横

107.38
2.105
226.03

6.445
693.14

14.445
1551.10

顶帽
横

2.05

3.775
7.74

11.775
24.14

托盘
横

4.41

1.72
7.59

9.72
42.87

墩身
横

8.64

4
34.56

合计
横

122.48

226.03

708.47

1652.27

（接下页）

荷载名称
方 向
单 位
数 值
算到墩顶的力矩 ()
算到墩颈的力矩 ()
算到墩底的力矩 ()
力臂
Mx
My
力臂
Mx
My
力臂
Mx
My
纵向风力
有车
顶帽
纵

5.09

3.775

19.23
11.775

59.99
托盘
纵

12.89

1.64

21.13
9.64

206.97
墩身
纵

29.95

4

119.81
合计
纵

47.93

40.36

386.77
制动力
牵引力
单孔轻载
纵

245.76
0.5

122.88
4.85

1191.94
12.85

3158.02
单孔重载
纵

245.76
0.5

122.88
4.85

1191.94
12.85

3158.02
双孔重载
纵

245.76
0.5

122.88
4.85

1191.94
12.85

3158.02
4.18 纵向弯矩增大系数

项目
荷载组合

纵向（x）

×

×

单孔重+纵附
21754.63
1835.81
0.084

0.573
2.07
1.186
255934
1.205
单孔轻+纵附
20872.83
1296.73
0.062

0.593
2.07
1.228
217287
1.238
双孔重+纵附
23699.91
122.88
0.005

0.654
2.07
1.354
220925
1.273
说 明
，由查出，，
，
是顺方向平截面边长

表4.17 墩身受压稳定性检算（顺桥向）
活载情况
单孔轻载
单孔重载
双孔重载
力及力矩
N
（kN）
M
(kN·m)
N
（kN）
M
(kN·m)
N
（kN）
M
(kN·m)
主力
桥垮恒载
14508.5

14508.5

14508.5

活载压力
1793.08
1183.85
2854.88
1712.93
4800.16
0
墩顶合力
16481.58
1183.85
17363.38
1712.93
19308.66
0
墩顶初始偏心矩
0.072
0.099
0

由于墩身截面相同，即=1，查变截面影响系数表，m=
墩身面积
12
计算长度
2×（8+3.2+1.15）=24.7
钢筋混凝土弹性模量
3.2×

0.58
0.56
0.66

2.07×

1.201×
1.159×
1.366×

216413
294941
221242
主力
32963.16
34726.76
38617.32
主力
1.180
1.133
1.211

表4.19 1-1截面应力及合力偏心
活载情况
单孔轻载
单孔重载
双孔重载
力及力矩
N
(kN)
P
(kN)
M
(kN·M)
N
(kN)
P
(kN)
M
(kN·M)
N
(kN)
P(
kN)
M
(kN·M)
主力
墩顶合力
16481.58

1183.85
17363.38

1712.93
19308.66

0
墩身自重
1991.25

1991.25

1991.25

附加力
制动力或牵引力

245.76
1191.94

245.76
1191.94

245.76
1191.94
风力

17.98
40.37

17.98
40.37

17.98
40.37
主附＋合计
18472.83
263.74
2416.16
19354.63
263.74
2945.24
21299.91
263.74
1232.31

2962.21

3563.74

1569.96
检算截面合力