高速铁路桥梁主要结构型式课件.ppt

n n第一节第一节 概概 述述n n第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式n n第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式n n第四节第四节 高速铁路桥梁合理结构型式高速铁路桥梁合理结构型式n n第五节第五节 高速铁路钢高速铁路钢-混凝土结合梁桥混凝土结合梁桥n n第六节第六节 高速铁路大跨度桥梁高速铁路大跨度桥梁n n第七节第七节 高速铁路特殊结构桥梁高速铁路特殊结构桥梁n n第八节第八节 高速铁路无碴轨道桥梁高速铁路无碴轨道桥梁高速铁路桥梁主要结构型式l在在高高速速铁铁路路线线上上，列列车车对对桥桥梁梁的的动动力力作作用用增增大大，为为满满足足行行车车安安全全、乘乘坐坐舒舒适适以以及及适适应应高高速速铁铁路路线线路路的的构构造造要要求求，高高速速铁铁路路桥桥梁梁必必须须具具有有足足够够的的强强度度、更更高高的的刚刚度度及及良良好好的的稳稳定定性，更大的抗扭能力和较高的减振降噪特性。性，更大的抗扭能力和较高的减振降噪特性。l同同时时，采采用用无无缝缝长长钢钢轨轨的的线线路路，其其桥桥梁梁体体系系的的构构造造应应能能很很好好地地传传递递列列车车纵纵向向力力，使使列列车车纵向力不能过多地分配给钢轨纵向力不能过多地分配给钢轨。第一节第一节 概概 述述l为为满满足足以以上上要要求求，国国外外一一些些规规定定或或规规范范中中对对高高速速铁铁路路桥桥梁梁的的结结构构型型式式提提出出了了原原则则性性的的建建议议或或要要求求。国国际际铁铁路路联联盟盟UIC776-2UIC776-2高高速速和和超超高高速速线线路路上上的的桥桥梁梁规规程程规规定定，最最适适宜宜的的桥桥型型应应是是桥桥梁梁上上部部结结构构具具有有尽尽可可能能好好的的刚刚性性，并建议并建议:第一节第一节 概概 述述对小跨度桥（对小跨度桥（l l20 m20 m）带道碴的正交异性板带道碴的正交异性板 外包混凝土的钢梁外包混凝土的钢梁 钢筋混凝土或预应力混凝土板或钢筋混凝土或预应力混凝土板或T T梁梁 钢钢混凝土组合结构混凝土组合结构 第一节第一节 概概 述述 对中等跨度桥（对中等跨度桥（20 ml60 m20 ml60 m）钢筋混凝土或预应力混凝土箱形梁钢筋混凝土或预应力混凝土箱形梁 钢钢混凝土组合结构混凝土组合结构 对大跨度桥（对大跨度桥（l l60 m60 m）上弦设有抗风联结系的双线桥格构梁桥上弦设有抗风联结系的双线桥格构梁桥 钢、钢筋混凝土或预应力混凝土的拱桥钢、钢筋混凝土或预应力混凝土的拱桥第一节第一节 概概 述述l随随着着建建桥桥水水平平的的提提高高及及预预应应力力混混凝凝土土结结构构的的广广泛泛应应用用，同同时时人人类类对对环环境境的的要要求求越越来来越越高高，国国外外近近年年修修建建的的高高速速铁铁路路新新线线，基基本本上上全全部部采采用用钢钢筋筋混混凝凝土土及及预预应应力力混混凝凝土土结结构构，通通过过采采用用不不同同的的结结构构形形式式，即即使使100 100 m m以以上上的的大大跨跨度桥，也很少采用钢或钢度桥，也很少采用钢或钢混凝土组合结构混凝土组合结构。第一节第一节 概概 述述一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁表表4.3.1 4.3.1 新干线上的桥梁及高架桥所占比重新干线上的桥梁及高架桥所占比重第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式桥桥 型型东东 海海 道道山山 阳阳 新新 干干 线线上上 越越东北新干线东北新干线东京东京新大阪新大阪新大阪新大阪冈山冈山冈山冈山博多博多大宫大宫新泻新泻东京东京盛冈盛冈延长延长km比率比率%延长延长km比率比率%延长延长km比率比率%延延长长km比率比率%延长延长km比率比率%桥桥 梁梁5711201231730117515高架高架桥桥11622744586221324927956合合 计计173339457117291626035471一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁l由由表表4.3.14.3.1可可见见，日日本本新新干干线线上上高高架架桥桥的的比比率率，在在某某些些段段几几乎乎占占了了线线路路总总长长的的一一半半。由由于于有有这这样样多多的的高高架架桥桥，因因此此日日本本新新干干线线上上的的高高架架桥桥多多采采用用标标准准设设计计。日日本本高高架架桥桥标标准准设设计计的的基基本本情情况况如如表表4.3.24.3.2，标标准准设设计计中中桥桥面面宽宽度度按按表表4.3.34.3.3确定。确定。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁l东东海海道道高高架架桥桥的的几几种种标标准准设设计计形形式式如如图图4.3.14.3.1所示所示。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式图图4.3.1 日本东海道标准设计框架式高架桥（单位日本东海道标准设计框架式高架桥（单位:mm）一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁续图续图4.3.1 4.3.1 日本东海道标准设计框架式高架桥（单位日本东海道标准设计框架式高架桥（单位:mm:mm）第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁l除除高高架架桥桥外外，日日本本新新干干线线上上其其它它桥桥梁梁采采用用了了上上承承钢钢板板梁梁、结结合合梁梁、穿穿式式桁桁架架、钢钢筋筋混混凝凝土及预应力混凝土梁，也有少量拱桥。土及预应力混凝土梁，也有少量拱桥。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁l表表4.3.44.3.4列列出出了了各各条条新新干干线线上上采采用用的的混混凝凝土土桥桥与与组组合合梁梁桥桥、钢钢桥桥等等各各自自在在除除高高架架桥桥外外所所占占的比例。的比例。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁l表表4.3.44.3.4中中的的数数据据说说明明:除除东东海海道道新新干干线线上上采采用用了了较较多多的的组组合合梁梁桥桥和和钢钢桥桥外外，后后来来修修建建的的新新干干线线大大量量地地采采用用了了混混凝凝土土桥桥，只只在在万万不不得得已的情况下才用组合梁桥和钢桥。已的情况下才用组合梁桥和钢桥。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁l东东海海道道新新干干线线建建成成运运营营十十年年后后，发发现现桥桥梁梁存存在在许许多多问问题题，尤尤以以钢钢梁梁更更突突出出，通通过过调调查查发发现现主主要要原原因因是是设设计计处处理理不不当当及及桥桥梁梁振振动动、疲疲劳劳等等原原因因所所致致；另另外外钢钢梁梁桥桥的的噪噪音音比比混混凝凝土土桥桥也也大大得得多多，因因此此，在在后后来来修修建建的的几几条条新新干干线线上上大大量量采采用用了了混混凝凝土土桥桥梁梁，这这样样可可增增大大结结构构阻阻尼尼、减减小小桥桥梁梁振振动动和和噪噪音音、减减小小维维修修工工作量。作量。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁l在在选选择择结结构构型型式式时时，尽尽量量采采用用有有碴碴桥桥面面梁梁，联联邦邦德德国国DS804DS804规规范范规规定定，铁铁路路桥桥一一般般应应采采用用上上承承式式桥桥，在在任任何何情情况况下下都都必必须须设设置置道道碴碴道道床床。日日本本东东海海道道新新干干线线上上，曾曾经经采采用用过过明明桥桥面面钢钢梁梁，但但经经过过几几年年行行车车后后，在在3434孔孔明明桥桥面面穿穿式式板板梁梁中中，有有8 8孔孔在在纵纵梁梁、横横梁梁端端部部腹腹板板的的断断面面变变化化处处出出现现向向上上斜斜裂裂缝缝，后后根根据据裂裂缝缝发发展展情情况况，予予以以更更换换或或加加强强。东东海海道道以以后后的的新新干线，只在万不得已的情况下才采用。干线，只在万不得已的情况下才采用。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁l在在日日本本新新干干线线上上，大大量量采采用用标标准准设设计计的的预预应应力力混混凝凝土土桥桥，共共截截面面形形式式有有T T梁梁和和箱箱梁梁。T T梁梁跨跨度度在在151545 45 m m，双双线线主主梁梁片片数数从从3 3片片到到8 8片片不不等等。主主梁梁截截面面形形式式以以箱箱梁梁为为主主，在在跨跨度度较较小小、梁梁高高较较低低的的桥桥梁梁也也使使用用少少量量的的T T梁梁；从从施施工方法上看，以支架施工、悬臂施工和顶推工方法上看，以支架施工、悬臂施工和顶推 施工为主，预制拼装施工的极少。施工为主，预制拼装施工的极少。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式l联联邦邦德德国国铁铁路路管管理理总总局局铁铁路路新新干干线线上上桥桥梁梁的的特特殊殊规规程程DS899/59DS899/59第第7272条条对对预预应应力力混混凝凝土土桥桥梁梁的的接接头头进进行行了了规规定定:“简简支支梁梁上上不不允允许许设设接接头头，连连续续梁梁上上接接头头每每跨跨限限制制为为两两道道”，这这条条规规定定就就限限制制了了各各类类结结构构所所采采用用的的施施工工方法和规模。方法和规模。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁l高高速速行行车车噪噪音音引引起起沿沿线线居居民民强强烈烈不不满满的的问问题题，一直困扰着日本的新干线运输。一直困扰着日本的新干线运输。l为为减减少少新新干干线线桥桥梁梁的的噪噪音音，现现在在的的做做法法是是在在高高架架桥桥上上设设隔隔音音板板。在在钢钢梁梁上上设设隔隔音音板板，但但是是这这种种措措施施要要使使噪噪音音降降至至70 70 dBdB以以下下，目目前前来来说是难以达到的。说是难以达到的。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式一、日本新干线上的桥梁一、日本新干线上的桥梁l为为从从根根本本上上解解决决这这一一问问题题，不不采采用用或或尽尽量量少少采采用用钢钢及及钢钢混混凝凝土土组组合合梁梁是是一一比比较较明明智智的的决决策策。另另外外，无无碴碴桥桥面面梁梁的的行行车车噪噪音音也也比比有有碴碴的的大大，因因此此，日日本本后后期期建建造造的的新新干干线线，基基本上都采用有碴桥面。本上都采用有碴桥面。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l设设计计速速度度250 250 km/hkm/h、全全长长327 327 kmkm的的德德国国汉汉诺诺威威维维尔尔茨茨堡堡和和全全长长104 104 kmkm的的曼曼海海姆姆斯斯图图加加特特两两条条新新干干线线上上，共共有有桥桥梁梁359359座座，总总延延长长37 37 kmkm。在在359359座座桥桥中中，152152座座跨跨越越公公路路，139139座座跨跨越越铁铁路路，其其余余6868座座为为大大型型山山谷谷桥桥和和高高架架桥。桥。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l从从桥桥梁梁总总长长与与线线路路总总长长之之比比来来看看，德德国国高高速速铁铁路路上上的的桥桥梁梁数数量量远远小小于于日日本本新新干干线线和和我我国国拟建的京沪高速铁路线。拟建的京沪高速铁路线。l德德国国这这两两条条新新干干线线上上的的桥桥梁梁几几乎乎全全部部是是预预应应力力混混凝凝土土和和钢钢筋筋混混凝凝土土桥桥。其其原原因因一一方方面面是是混混凝凝土土桥桥养养护护维维修修方方便便、造造价价也也较较低低，另另一一更更主主要要的的的的原原因因则则是是混混凝凝土土桥桥在在高高速速行行车车条条件下的噪音远比钢桥低。件下的噪音远比钢桥低。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l在在德德国国的的这这两两条条新新干干线线上上，大大部部分分桥桥为为预预应应力混凝土简支梁和连续梁。力混凝土简支梁和连续梁。l简简支支梁梁的的墩墩中中心心距距基基本本上上采采用用44 44 m m及及58 58 m m两两种种，25 25 m m的的只只有有少少数数几几跨跨。墩墩中中心心距距44 44 m m的的梁跨度为梁跨度为42 m42 m，58 m58 m的梁跨度的梁跨度55.75 m55.75 m。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l为为这这两两条条新新干干线线，德德国国联联邦邦铁铁路路管管理理中中心心组组织织力力量量制制定定了了一一套套标标准准设设计计图图（参参考考设设计计），标标准准设设计计均均为为单单室室单单箱箱形形截截面面预预应应力力混混凝凝土土梁梁，桥桥面面的的横横断断面面按按铁铁路路新新干干线线上上桥桥梁梁的的特特殊殊规规程程的的5656条条办办理理，规规定定的的横横断断面面如如图图4.3.24.3.2所示。所示。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l在在标标准准设设计计中中，箱箱梁梁底底板板宽宽5.0 5.0 m m，桥桥面面板板宽宽14.314.3（道道床床部部分分9.1 9.1 m m）。跨跨度度42 42 m m的的梁梁高高4.0 4.0 m m，55.75 55.75 m m的的梁梁高高5.0 5.0 m m；腹腹板板与与铅铅垂垂方方向向成成1515，其其正正常常厚厚度度为为0.6 0.6 m m，支支座座处处0.7 0.7 m m；底底板板的的一一般般厚厚度度为为0.35 0.35 m m，支支座座处处0.6m0.6m；梁梁端端还还设设有有0.8 0.8 m m厚厚的的横横隔隔板板，横横隔隔板板设设有有可可供维修人员及小车通行的洞。供维修人员及小车通行的洞。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l 图图4.3.34.3.3所所示示为为两两座座典典型型桥桥梁梁的的横横截截面面，其其参数列于表参数列于表4.3.54.3.5中。中。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l由由图图4.3.34.3.3可可见见，在在桥桥面面的的两两侧侧设设有有略略向向外外倾倾并并沿沿全全桥桥布布置置的的挡挡板板。挡挡板板是是一一种种装装饰饰构构件件，它它不不仅仅在在外外观观上上加加强强了了桥桥的的纤纤细细效效果果，而而且且也也以以明明亮亮的的形形体体掩掩盖盖其其处处在在阴阴影影下下的的箱箱梁梁主主体体。设设计计规规程程规规定定，当当梁梁高高为为3.63.65 5 m m时时，挡板高度应为挡板高度应为1.1 m1.1 m。这个比例是可以调整的。这个比例是可以调整的。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l为为了了减减小小噪噪音音影影响响，德德国国新新干干线线桥桥梁梁上上大大多多采采用用了了防防噪噪音音墙墙，防防噪噪音音墙墙分分内内外外两两层层，其其高高度度一一般般要要求求高高于于檐檐板板1.351.352.5 2.5 m m。图图4.3.44.3.4为德国新干线上隔音墙的设置情况。为德国新干线上隔音墙的设置情况。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l在在德德国国的的新新干干线线上上，对对桥桥梁梁与与线线路路的的共共同同作作用用问问题题非非常常重重视视，桥桥上上尽尽可可能能地地采采用用焊焊接接无无缝缝线线路路，要要求求上上部部结结构构跨跨度度要要短短，下下部部结结构构要要是是非非柔柔性性的的。为为减减小小列列车车制制动动和和牵牵引引引引起起的的钢钢轨轨内内过过大大的的附附加加应应力力，新新干干线线铁铁路路桥桥梁梁采用如下几种体系采用如下几种体系:第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 a.a.简支梁体系（跨度简支梁体系（跨度2525、4444、58 m58 m）b.b.带有辅助设施的简支梁体系（如串联简支梁）带有辅助设施的简支梁体系（如串联简支梁）c.c.连续梁体系连续梁体系d.d.其它体系其它体系 第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 前三种体系的简图示于图前三种体系的简图示于图4.3.54.3.5。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 在以上简支梁体系中，应遵守如下设计原则在以上简支梁体系中，应遵守如下设计原则:连连续续使使用用固固定定-活活动动支支座座，且且一一端端固固定定于于桥桥台台的的支支座座布布置置形形式式，适适用用于于墩墩高高小小于于20 20 m m，且且基础较好的情况；基础较好的情况；两两端端桥桥台台均均用用固固定定支支座座，适适用用于于墩墩高高超超过过20 20 m m，且基础相对较差的情况；，且基础相对较差的情况；第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 用用纵纵向向力力连连接接器器将将各各跨跨简简支支梁梁连连接接起起来来，且且一端固定于桥台；一端固定于桥台；用用液液压压传传力力的的纵纵向向徐徐变变连连接接器器将将各各跨跨简简支支梁梁连连接接起起来来，两两端端固固定定于于桥桥台台。该该体体系系能能承承受受短短时时间间作作用用的的纵纵向向力力，能能很很好好地地将将制制动动力力和和牵引力传递到桥台。牵引力传递到桥台。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l德德国国新新干干线线上上的的桥桥梁梁，大大量量采采用用了了徐徐变变连连接接器器装装置置，其其目目的的在在于于严严格格限限制制由由于于轨轨道道参参与与传递纵向水平力所引起的钢轨应力。传递纵向水平力所引起的钢轨应力。l它它应应具具有有不不对对温温度度、徐徐变变等等缓缓慢慢变变形形起起任任何何作作用用而而对对短短时时间间作作用用荷荷载载不不产产生生变变形形只只传传力力的特性。的特性。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l图图4.3.64.3.6为为纵纵向向力力连连接接的的构构造造图图。连连接接器器设设在在梁梁端端部部两两腹腹板板的的中中性性轴轴处处，由由1212根根各各能能承承受受2MN2MN拉拉力力的的预预应应力力钢钢束束和和一一对对尺尺寸寸为为90 90 cm75 cm75 cmcm的的板板式式橡橡胶胶支支座座组组成成。预预应应力力钢钢束束采采用用无无粘粘结结形形式，便于检查、补充张拉或更换。式，便于检查、补充张拉或更换。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l 液液压压徐徐变变连连接接器器的的工工作作如如同同一一个个液液压压千千斤斤顶顶一一样，油箱与贮油罐通过一根无压细管联结起来。样，油箱与贮油罐通过一根无压细管联结起来。l随随着着因因温温度度变变化化而而引引起起的的上上部部结结构构的的缓缓慢慢变变化化，油油不不是是从从千千斤斤顶顶被被压压进进贮贮油油罐罐就就是是被被吸吸进进千千斤斤顶顶。在在制制动动或或牵牵引引而而突突然然产产生生的的力力作作用用下下，油油的的流流动动是是如如此此的的微微小小，就就像像液液压压传传力力装装置置被被楔楔住住了了一一样样，于是纵向力就能顺利地传给桥台。于是纵向力就能顺利地传给桥台。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l为为使使桥桥台台只只受受压压力力作作用用，液液压压传传力力装装置置设设计计成对拉力不约束。成对拉力不约束。l图图4.3.74.3.7为为液液压压徐徐变变连连接接器器的的工工作作原原理理图图，其其安安装装位位置置同同样样置置于于梁梁截截面面形形心心轴轴处处，不不影影响响梁的转动和竖向受力梁的转动和竖向受力。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式 l除除上上述述两两种种装装置置外外，在在连连续续梁梁体体系系中中也也有有不不用用纵纵向向力力传传递递设设施施而而采采用用将将固固定定支支座座设设在在两两桥桥台台，然然后后在在连连续续梁梁之之间间设设一一跨跨简简支支梁梁，若若中中间间墩墩的的刚刚度度达达不不到到要要求求，则则将将简简支支梁梁改改为为平平衡衡梁梁，借借以以将将作作用用于于简简支支梁梁的的纵纵向向力力传传递递给给两两侧侧的的连连续续梁梁并并将将伸伸缩缩位位移移（两两侧侧连连续续的的长长度度变变化化可可以以有有所所不不同同）均均匀匀地地分分配配于于两两个个伸缩缝。伸缩缝。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式l图图4.3.84.3.8为为平平衡衡梁梁体体系系简简图图。平平衡衡梁梁的的设设置置位位置置必必须须根根据据整整体体结结构构的的布布置置和和桥桥墩墩刚刚度度情情况况安排。安排。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式l高高速速铁铁路路线线上上之之所所以以采采用用以以上上一一些些措措施施，是是因因为为高高速速铁铁路路对对结结构构的的变变形形提提出出了了更更高高的的要要求，求，l若若不不采采用用纵纵向向传传力力装装置置而而如如一一般般线线路路桥桥梁梁那那样样靠靠桥桥墩墩传传递递水水平平力力，则则桥桥墩墩可可能能难难以以设设计计，且钢轨的附加应力也可能远远超过允许值。且钢轨的附加应力也可能远远超过允许值。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式二、二、德国高速铁路线上的桥梁结构型式德国高速铁路线上的桥梁结构型式l因因此此高高速速铁铁路路桥桥梁梁设设计计应应考考虑虑整整个个结结构构系系统统的的性性能能（包包括括线线路路与与轨轨道道共共同同作作用用的的影影响响），不能将上下部分开考虑。不能将上下部分开考虑。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式三、法国高速铁路线上的高架桥三、法国高速铁路线上的高架桥 l运运行行TGVTGV列列车车的的法法国国大大西西洋洋高高速速铁铁路路时时速速为为300 300 km/hkm/h，总总长长263 263 kmkm。总总共共修修建建了了1010座座双双线线高高架架桥桥，总总长长3 3 523 523 m m，单单线线高高架架桥桥3 3座座，总总长长455 455 m m，其其数数量量相相对对说说来来非非常常少少，这这些些高高架桥的基本资料列于表架桥的基本资料列于表4.3.64.3.6中。中。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式三、法国高速铁路线上的高架桥三、法国高速铁路线上的高架桥 第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式三、法国高速铁路线上的高架桥三、法国高速铁路线上的高架桥 第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式三、法国高速铁路线上的高架桥三、法国高速铁路线上的高架桥 l从从表表4.3.64.3.6所所反反映映的的情情况况可可见见，绝绝大大部部分分桥桥都都采采用用预预应应力力混混凝凝土土箱箱梁梁。施施工工方方法法为为顶顶推推法法施施工工。由由于于数数量量少少，因因而而无无标标准准设设计计，各各类类尺尺寸寸都都是是变变化化的的，跨跨度度一一般般在在25 25 m m以以上上，最最大大跨跨度度50 50 m m，用用等等截截面面以以便便于于顶顶推推施施工工。图图4.3.94.3.9为为预预应应力力混混凝凝土土箱箱梁梁横横截截面面示示意意图图，两两侧设有隔音墙。侧设有隔音墙。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式三、法国高速铁路线上的高架桥三、法国高速铁路线上的高架桥 l综综合合德德国国与与法法国国的的情情况况看看，高高速速铁铁路路线线上上桥桥梁梁多多采采用用单单箱箱单单室室预预应应力力混混凝凝土土简简支支或或连连续续梁梁，跨跨度度一一般般在在25 25 m m以以上上、60 60 m m以以下下，施施工工方方法法以以顶顶推推和和现现场场支支架架灌灌注注法法为为主主，梁梁高高为为跨度的跨度的1/101/101/151/15，箱底板宽，箱底板宽5.05.05.5 m5.5 m。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式 四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结 l目目前前，修修建建高高速速铁铁路路的的国国家家有有日日本本、法法国国、德国、意大利及西班牙等。德国、意大利及西班牙等。l日日本本高高速速铁铁路路基基本本以以板板式式轨轨道道（无无碴碴轨轨道道）为为主主，并并采采用用接接近近其其高高速速运运营营列列车车的的P(N)P(N)荷荷载载作作为为设设计计活活载载图图式式；其其余余国国家家（包包括括正正在在修修建建高高速速铁铁路路的的韩韩国国）均均以以有有碴碴轨轨道道为为主主，采用采用UICUIC荷载作为设计活载图式。荷载作为设计活载图式。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式 四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结 l板板式式轨轨道道桥桥面面二二期期恒恒载载要要比比有有碴碴轨轨道道轻轻一一半半，前前者者约约为为9 9 t/mt/m，后后者者为为18 18 t/mt/m（双双线线桥桥面面），而且而且P P荷载也仅为荷载也仅为UICUIC荷载荷载40%40%左右。左右。l欧欧洲洲高高速速铁铁路路采采用用UICUIC荷荷载载主主要要原原因因是是考考虑虑施施工工及及养养路路机机械械荷荷载载大大，可可与与其其它它欧欧洲洲铁铁路路联联网网以以及及将将来来在在高高速速铁铁路路上上有有行行走走重重型型车车辆辆的的可能。可能。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式 四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结 l上上述述差差别别导导致致日日本本的的桥桥梁梁截截面面略略小小于于欧欧洲洲的的桥桥梁梁，同同时时也也限限制制使使用用重重型型施施工工荷荷载载，日日本本桥桥梁梁施施工工主主要要采采用用在在桥桥位位上上灌灌筑筑或或用用吊吊机机在在桥桥下下将将预预制制梁梁装装吊吊就就位位。不不采采用用架架桥桥机机等等重重型设备。型设备。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式 四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结 l预预应应力力混混凝凝土土桥桥梁梁在在高高速速铁铁路路桥桥梁梁中中占占有有绝绝对优势对优势l因因为为预预应应力力混混凝凝土土与与其其它它建建桥桥材材料料相相比比，具具有有一一系系列列适适合合高高速速铁铁路路桥桥梁梁的的优优点点，如如刚刚度度大大、噪噪音音低低、温温度度引引起起的的变变形形对对线线路路位位置置影影响响小小、养养护护工工作作量量少少、造造价价也也较较低低等等。当当需需要要减减轻轻梁梁重重或或快快速速施施工工时时，结结合合梁梁也也常常被被采采用。用。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式 四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结 l各各国国常常用用的的标标准准跨跨桥桥梁梁的的结结构构形形式式和和施施工工方方法列于表法列于表4.3.74.3.7第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式 四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结 第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式 四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结 l由表由表4.3.74.3.7可以看出可以看出:常常用用跨跨桥桥梁梁均均采采用用标标准准设设计计，品品种种尽尽量量精精简简。如如西西班班牙牙及及意意大大利利主主要要选选用用23 23 m m跨跨度度的的简简支支梁，德国则主要采用梁，德国则主要采用2323、4242、54 m54 m三种跨度；三种跨度；第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式 四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结四、国外高速铁路桥梁主要结构型式小结 出出于于施施工工简简便便，大大量量采采用用等等跨跨布布置置的的简简支支结结构构。但但竖竖向向刚刚度度甚甚大大，高高跨跨比比选选用用1/91/91/101/10，以保证线路平顺；，以保证线路平顺；除除了了小小跨跨度度桥桥有有使使用用多多片片式式T T梁梁结结构构外外，大大部部分分桥桥梁梁均均选选用用双双线线整整孔孔箱箱形形截截面面，以以提提供供良良好整体性和抗扭刚度。好整体性和抗扭刚度。第二节第二节 国外高速铁路桥梁结构型式国外高速铁路桥梁结构型式第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o秦沈客运专线秦沈客运专线 秦秦皇皇岛岛至至沈沈阳阳客客运运专专线线铁铁路路工工程程全全长长为为404.65km，其其 中中 桥桥 梁梁 结结 构构 总总 长长 为为60.2km，于于1999年年8月月开开工工，2000年年线线下下主主体体全全部部完完成成，2002年年12月月1921日日铁铁道道部部初初验验委委员员会会进进行行了了初初验验，2002年年12月月31日日交交付付运运营营，全全线线施施工工周周期期为为3年年又又138天天，旅旅客客列列车车速速度度达达到到200km/h，基础设施设计速度为，基础设施设计速度为250km/h。第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o秦沈客运专线秦沈客运专线 秦秦沈沈客客运运专专线线使使用用的的桥桥梁梁结结构构，主主要要有有多多片片式式T梁梁、箱箱型型简简支支梁梁、预预应应力力混混凝凝土土连连续续箱箱梁、刚构连续梁、钢梁、刚构连续梁、钢-混凝土结合梁。混凝土结合梁。多片式多片式T梁梁 秦秦沈沈客客运运专专线线T梁梁桥桥每每孔孔梁梁由由四四片片T梁梁组组成成，如图所示。如图所示。第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o秦沈客运专线秦沈客运专线简支箱梁简支箱梁（1）有碴轨道箱梁）有碴轨道箱梁秦秦沈沈客客运运专专线线有有碴碴桥桥面面后后张张法法预预应应力力混混凝凝土土整整孔孔简简支支箱箱梁梁的的截截面面形形式式分分为为双双线线单单箱箱单单室室(双双线线箱箱梁梁)及及单单线线单单箱箱单单室室(单单线线箱箱梁梁)，如如图所示。图所示。第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o秦沈客运专线秦沈客运专线简支箱梁简支箱梁（2）无碴轨道箱梁）无碴轨道箱梁在在秦秦沈沈客客运运专专线线综综合合试试验验段段中中，沙沙河河、狗狗河河特特大大桥桥分分别别采采用用了了跨跨度度24m板板式式无无碴碴轨轨道道及及长长枕枕埋埋入入式式无无碴碴轨轨道道预预应应力力混混凝凝土土双双线线整整孔孔单单箱箱单单室室箱箱梁梁，双双河河特特大大桥桥采采用用了了跨跨度度32m及及24m板板式式无无碴碴轨轨道道并并置置式式单单线线单单箱箱单室简支箱梁。单室简支箱梁。第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o时速时速250km客运专线客运专线 时时速速250km客客运运专专线线简简支支梁梁和和连连续续梁梁种种类类较较多多，简简支支梁梁包包括括单单线线整整孔孔箱箱梁梁、双双线线整整孔孔箱箱梁梁、双双线线组组合合箱箱梁梁，连连续续梁梁包包括括常常用用跨跨度度连续梁和大跨度连续梁。连续梁和大跨度连续梁。第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o时速时速250km客运专线客运专线双线简支箱梁双线简支箱梁第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o时速时速250km客运专线客运专线双线组合箱梁双线组合箱梁第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o时速时速250km客运专线客运专线单线简支箱梁单线简支箱梁第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o时速时速250km客运专线客运专线多片式多片式T梁梁(双线双线)第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o时速时速250km客运专线客运专线现浇法施工常用跨度预应力混凝土连续箱梁现浇法施工常用跨度预应力混凝土连续箱梁第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o时速时速350km客运专线客运专线简支箱梁简支箱梁第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o时速时速350km客运专线客运专线多片式多片式T梁梁(双线双线)第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o时速时速350km客运专线客运专线现浇法施工常用跨度预应力混凝土联系箱梁现浇法施工常用跨度预应力混凝土联系箱梁已已发发布布的的时时速速350km客客运运专专线线现现浇浇法法施施工工常常用用跨跨度度预预应应力力混混凝凝土土联联系系箱箱梁梁包包括括224m、324m、232m和和240m五五种种梁梁型型，均采用支架现浇法施工。均采用支架现浇法施工。第三节第三节 我国高速铁路桥梁结构型式我国高速铁路桥梁结构型式o时速时速350km客运专线客运专线现浇法施工大跨度预应力混凝土连续箱梁现浇法施工大跨度预应力混凝土连续箱梁 时时速速350km客客运运专专线线现现浇浇法法施施工工大大跨跨度度预预应应力力混