高 速 铁 路 桥 梁 设 计--by dragonhealthy

京沪高速铁路的运营要求就是高速度、高舒适性和高安全性。

为了满足高速列车安全运行和旅客乘坐舒适度的要求，高速铁路桥梁设计在一些原则性规定、设计活载、结构变形限值、结构构造要求和维修养护等方面都作了更加严格的规定。高速铁路设计的重要依据之一就是《京沪高速设计暂行规定》。

《京沪高速设计暂行规定》是在十多年科学研究和设计实践的基础上，以及对秦沈客运专线设计施工实践经验总结的基础上编制完成的。

2003年9月，德、法、日三国完成对设计暂规进行了咨询，提出了修改建议。

2004年4月，选取南京至上海的线路，就线路的总体性和各个专业的难点、疑点，请法、日两国进行了设计咨询，进一步对暂规指导下的设计进行验证。

下面结合秦沈客运专线的工程实践、两次国际咨询和京沪线桥梁设计情况，重点对《京沪高速设计暂行规定》（以下简称《暂规》）中与普通铁路不同的地方向大家做个介绍。

1．
高速铁路桥梁设计的一般规定和原则2.1
* s( y$ k$ M# v3 H& ?8 d高速铁路桥涵设计注重结构的耐久性设计
4 K# p( f) n% A

大量桥梁的使用经验说明，结构的耐久性对桥梁的安全使用和经济性起着决定的作用。经济合理性应当使建造费用与使用期内的检查维修费用之和达到最少。京沪高速铁路是我国修建的第一条高速客运专线，车流量大，技术标准高，将建成世界一流水平的铁路，为保证列车正常运行不受限制，高速铁路的桥梁结构具有足够的耐久性是必要的保证。在设计《暂规》中特作了以下规定。

（1）高速铁路的桥梁的洪水频率标准，按我国铁路干线最高级的Ⅰ级干线标准办理。并对涵洞的设计频率标准提高至1/100。此项规定对平原区涵洞影响较小，而对山丘区排洪涵洞，部分需要加大孔径，或改为梁式桥。

（2）在普通铁路虽然对桥涵结构耐久性提出了要求，但在《暂规》中明确提出桥梁主要承重结构应按100年使用要求设计。

（3）统一考虑合理的结构布局和结构细节，强调要使结构易于检查维修以保证桥梁的安全使用。

2.2
高速铁路桥涵具备良好的动力性能

在高速列车运行条件下，桥梁结构的动力响应加剧，从而使列车运行的安全性、旅客乘坐的舒适度、荷载冲击、材料疲劳、列车运行噪声、结构耐久性等等问题都与普通铁路不同。所以，桥梁结构必须具有足够的强度和刚度，必须保证可靠的稳定性和保持桥上轨道的高平顺状态，使高速铁路的桥梁结构能够承受较大的动力作用，具备良好的动力特性。

为了使高速铁路的桥梁结构具有良好的动力性能，《暂规》对桥梁结构刚度和基频等进行严格控制。

2.3
高速铁路桥优先选用预应力混凝土结构
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与其他建桥材料相比，预应力混凝土结构，具有一系列适合高速铁路要求的特性，如刚度大、噪音低，由温度变化引起的结构位移对线路结构的影响小，运营期间养护工作量少等，而且造价也较为经济，所以《暂规》要求桥梁上部结构应优先采用预应力混凝土结构。

在京沪高速设计中北京至上海段共598km桥梁，预应力混凝土结构约占97%以上。

2.4
高速铁路混凝土梁部结构的形式以箱形截面为主
7 F. T( o5 l) k2.4.1
中小跨混凝土梁部结构

桥梁的上部结构直接承受列车荷载，由于高速列车运行时动力响应加剧，为保证列车运行安全和旅客乘坐舒适，加强上部结构的竖向刚度、横向刚度和抗扭刚度，使其满足刚度限值的要求，同时加强结构的整体性，以提高结构的动力特性，都是十分必要的。

箱形截面梁，刚度大，整体性好，具有较好的动力特性，架设(或制造)可一次到位，无工地联接工作，工期较短，是中小跨混凝土梁部结构的首选型式。它的主要缺点是自重大，桥面宽，预制架设需要重型设备等。

双线单箱整体式结构，由于结构横向刚度大，改善了旅客乘坐舒适度。从保证高速列车运行乘坐舒适度的角度来看，联成整体的双线桥比单线桥优越，故优先采用。

在秦沈客运专线采用了双线整孔箱梁和单线箱梁并置两种情况。在秦沈线的试验中，24m、32m双线整孔箱梁的实测挠跨比均在1/20000以上，而24m单线并置箱梁的实测挠跨比也达到了1/16783，其相应ZK荷载挠跨比为1/5031~1/7717。并且实测中横向振幅值也很小。

2.4.2

( D( h; f: t! R9 O跨度16m及以下的桥梁

对于跨度16m及以下的桥梁，可以采用钢筋混凝土框架桥、钢筋混凝土刚构连续，这些结构均能满足高速行车的要求，可以根据工点的实际情况、施工条件等来选择合理的结构型式。

2.5
& _+ b! R& d% L8 z* n高速铁路梁型的选用
2.5.1
; e: T) v$ a6 |7 S简支梁

多孔等跨简支梁桥的桥跨外形一致、截面相同、构造布置统一，便于结构的日常检查和养护维修。

采用简支体系的梁桥，更能适应地质不良、地基承载力低的地段。

等跨简支梁，工程量大，适宜于现场工厂化预制，逐孔架设，能显著提高施工速度。

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