高速鐵路(客運專線)橋涵施工技術講稿一

1、PAGE PAGE 76高速鐵路（客客運專線線）橋涵涵施工技技術葛俊穎 編石家莊鐵道道學院二零零五年年十月第一章 緒緒 論第一節(jié) 前前 言自19644年日本本建成世世界上第第一條2200kkm/hh高速鐵鐵路以來來，由于于其快速速和安全全所帶來來的經(jīng)濟濟效益和和社會效效益，及及對國民民經(jīng)濟和和科學技技術的發(fā)發(fā)展所起起的作用用，已引引起世界界各國的的重視，各各經(jīng)濟發(fā)發(fā)達國家家竟相發(fā)發(fā)展高速速鐵路。實實踐表明明，高速速鐵路是是現(xiàn)代世世界經(jīng)濟濟發(fā)展和和人類生生活水平平提高的的需要，是是運輸市市場激烈烈競爭的的出路，是是現(xiàn)代高高新技術術發(fā)展的的產(chǎn)物。它它在2000110000km的的運距范范圍內(nèi)具具有

2、很大大的競爭爭力。它它極大地地提高了了鐵路運運輸服務務的質量量和管理理水平，使使曾經(jīng)被被視為“夕陽工工業(yè)”的世界界鐵路得得以復興興，并有有蓬勃發(fā)發(fā)展、方方興末艾艾之勢。目目前歐洲洲和日本本已將一一條條獨獨立的高高速鐵路路連接成成高速鐵鐵路網(wǎng)。高高速鐵路路網(wǎng)的形形成，實實現(xiàn)了鐵鐵路從傳傳統(tǒng)型產(chǎn)產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)現(xiàn)代型產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展展的歷史史性轉變變。我國改革開開放200年來，經(jīng)經(jīng)濟迅速速發(fā)展，各各行各業(yè)業(yè)與國際際接軌，使使得國內(nèi)內(nèi)鐵路也也面臨著著巨大的的挑戰(zhàn)。既既有鐵路路不能適適應市場場經(jīng)濟發(fā)發(fā)展的需需要，繁繁忙干線線運輸能能力緊張張，運輸輸質量和和服務水水平低下下，管理理手段落落后等等等，迫切切需要我我國鐵

3、路路人把握握世界鐵鐵路技術術發(fā)展的的趨勢，抓抓住機遇遇，以既既有線提提速改造造和新建建一流的的高速鐵鐵路為契契機，使使我國鐵鐵路事業(yè)業(yè)有質的的飛躍，從從而在運運輸市場場競爭中中立于不不敗之地地。有鑒于此，我我國在119900年就計計劃在廣廣深既有有線提速速至1660kmm/h（局局部達2200kkm/hh），目目前，該該準高速速鐵路早早已經(jīng)投投入運營營。秦沈沈高速鐵鐵路客運運專線是是我國第第一條真真正意義義上的高高速鐵路路，該線線也已經(jīng)經(jīng)運營多多年。我我國的高高速鐵路路的長遠遠發(fā)展是是在全國國建成“四橫四四縱”的高速速鐵路網(wǎng)網(wǎng)，我國國高速鐵鐵路發(fā)展展很快將將進入一一個嶄新新的歷史史時期。根據(jù)我

4、國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，到2020年，全國鐵路營業(yè)里程達到10萬公里，主要繁忙干線實現(xiàn)客貨分線，復線率和電化率均達到50，運輸能力滿足國民經(jīng)濟和社會發(fā)展需要，主要技術裝備達到或接近國際先進水平。秦沈客運專線是我國已經(jīng)建成的第一條客運專線，廣深準高速鐵路也已經(jīng)運營多年，已經(jīng)開工或即將開工的高速鐵路客運專線有石家莊太原客運專線、武漢合肥高速鐵路、武漢廣州高速鐵路、鄭州至西安客運專線、京石高速鐵路、福廈高速鐵路。另外京滬高速鐵路、京漢高速鐵路以及廣珠高速鐵路、滬寧高速鐵路等，也進入了規(guī)劃或前期準備階段。高速鐵路網(wǎng)的建設，在大江南北已呈方興未艾之勢。高速鐵路與與傳統(tǒng)的的普通鐵鐵路有很很大的不不同：高速度速

5、度在2000 km/h以上上的鐵路路才稱為為高速鐵鐵路，由由于高速速度的原原因，線線路軌道道不平順順、行車車運行控控制難度度、行車車事故后后果被放放大，軌軌道上微微小的不不平順或或長波不不平順對對列車都都將造成成巨大的的振動激激擾。所所以要求求橋上軌軌道和路路基與橋橋的連接接部具有有極好的的平順性性。高舒適性貫徹以人為為本的理理念，突突出設計計上的人人性化，滿滿足舒適適的要求求。高安全性高速鐵路必必須具有有一流的的安全保保障系統(tǒng)統(tǒng)，這不不僅要求求土建工工程具有有較高的的可靠性性和穩(wěn)定定性，更更重要的的是進行行實時的的安全監(jiān)監(jiān)測、監(jiān)監(jiān)視與控控制。在在能見度度很低的的大霧天天氣，高高速公路路封閉，

6、民民航飛機機延誤起起飛，而而高速鐵鐵路就不不受影響響的安全全運營。從1964年有高速鐵路以來，全世界范圍內(nèi)只有極少的列車事故。高密度高速列車追追蹤列車車間隔時時間普通通可以達達到3分分鐘。要要體現(xiàn)高高速鐵路路的優(yōu)勢勢，就必必須保證證列車在在高速鐵鐵路線上上高密度度地連續(xù)續(xù)運行。通車即按設設計速度度運行目前世界上上所建設設的高速速鐵路除除日本東東海道新新干線在在開通運運營的第第一年未未達到最最計速度度外，其其后修建建的和其其他國家家的高速速鐵路均均在通車車之日即即按設計計速度運運營。這這與我國國傳統(tǒng)普普通鐵路路有根本本不同，我我國既有有鐵路大大都是通通車一年年半載后后還不一一定能達達到設計計速度

7、。如如京九鐵鐵路，通通車時某某些地段段僅達550660kmm/h，運運營一段段時間才才達到770880kmm/h，至至今仍不不能全線線按設計計速度1120kkm/hh運營，這這對高速速鐵路是是絕對不不可以的的，否則則，線路路（軌道道）將產(chǎn)產(chǎn)生記憶憶性病害害或不平平順，其其后果是是將花費費數(shù)倍的的力量去去整修才才可能達達到高速速運行的的目標。6. 很強強的本土土化 高速速鐵路具具有很強強的土木木化特征征，必須須結合我我國的現(xiàn)現(xiàn)實條件件，盡管管日本和和歐洲各各國經(jīng)過過幾十年年的實踐踐，積累累了大量量經(jīng)驗，并并各自制制定了一一套高速速鐵路專專用的技技術標準準，如日日本的新新干線網(wǎng)網(wǎng)結構物物設計標標準

8、、國國際鐵路路聯(lián)盟的的高速速線上橋橋梁技術術標準、聯(lián)聯(lián)邦德國國的鐵鐵路新干干線上橋橋梁的特特殊規(guī)程程BessB(DDS8999/559)以及119933年修訂訂的德國鐵鐵路橋梁梁及其它它工程結結構物規(guī)規(guī)范VEEI(DDS8004)，但這這些規(guī)范范中的規(guī)規(guī)定值一一般是根根據(jù)各國國具體情情況經(jīng)過過研究后后確定的的，因此此，無法法套用到到我國高高速鐵路路線上。鑒鑒于此，需需要集中中我國鐵鐵路界的的力量，結結合我國國國情，對對高速鐵鐵路的關關鍵技術術進行詳詳細、系系統(tǒng)的研研究，為為我國高高速鐵路路設計規(guī)規(guī)范的制制定提供供理論依依據(jù)。為了保證高高速鐵路路行車的的安全與與舒適，其其各項技技術標準準要求均均

9、很高，由由于線路路高度的的限制及及要求全全線封閉閉等原因因，高架架、立交交橋梁在在各類工工程結構構中所占占的比例例較大，因因此，在在高速鐵鐵路的修修建中，如如何將橋橋梁快速速、優(yōu)質質的建成成是非常常關鍵的的。第二節(jié) 高速鐵鐵路橋梁梁的特點點行車速度大大于2000 km/h即為為高速鐵鐵路，客客運專線線的基礎礎設施設設計時速速為3550kmm/h，客客貨混運運鐵路的的運營速速度大于于2000 km/h，不管哪哪種高速速鐵路，其其運行速速度均較較快，技技術標準準要求較較高，站站間距離離長，且且要與周周圍環(huán)境境協(xié)調(diào)，要要求盡量量減小噪噪音污染染，所以以高速鐵鐵路對橋橋梁的要要求與普普通鐵路路不同，且

10、且高速鐵鐵路參數(shù)數(shù)限制嚴嚴格，曲曲線半徑徑大、坡坡度小，并并需要全全封閉行行車，橋橋梁建筑筑物數(shù)量量多于普普通鐵路路。在平平原及人人口稠密密地區(qū)，經(jīng)經(jīng)常選用用高架線線路；而而在山區(qū)區(qū)及丘陵陵地帶，谷谷架橋會會明顯增增多，因因此，高高速鐵路路橋梁通通常可以以分為三三種類型型：高架橋：用用以穿越越既有交交通路網(wǎng)網(wǎng)、人口口稠密地地區(qū)及地地質不良良地段。高高架橋通通常墩身身不高，跨跨度較小小，但橋橋梁很長長，往往往伸展達達十余公公里；谷架橋：用用以跨越越山谷。跨跨度較大大，墩身身較高；跨河橋：跨跨越河流流的一般般橋梁。已經(jīng)建成的的高速鐵鐵路或客客運專線線橋梁的的結構形形式一般般是：小小跨度橋橋梁采用用

11、多孔等等跨簡支支梁橋，大大跨度橋橋梁的結結構形式式較多，但但數(shù)量較較少，表表1.11列出了了國外大大跨度橋橋梁的一一些例子子。高架線路上上采用多多孔等跨跨簡支梁梁橋的型型式，具具有以下下優(yōu)點:等跨簡簡支體系系的橋跨跨外形一一致、截截面相同同、構造造布置統(tǒng)統(tǒng)一，使使橋跨密密集的高高架線路路在運營營中的管管理工作作大為簡簡化，也也便于結結構的日日常檢查查和養(yǎng)護護維修。高架線路采用簡支體系的梁橋，更能適應地質不良、地基承載力低的地段。等跨簡支梁，工程量大，適宜于現(xiàn)場工廠化預制，逐孔架設，能顯著提高施工速度。但對于跨度小于20米的小型橋梁，根據(jù)法國的經(jīng)驗最好采用超靜定結構，如剛構橋。因為法國早期修建的

12、小跨度簡支梁橋動力效應十分顯著，會導致梁體開裂。多孔等跨布布置的連連續(xù)梁，能能夠提高高梁部結結構整體體性和剛剛度，并并且對保保持橋上上線路的的平順性性更有利利，從而而提高橋橋上行車車的舒適適性和安安全性。采采用適當當?shù)氖┕すし椒苣鼙ＷC橋橋梁的經(jīng)經(jīng)濟性和和施工進進度。鋼筋混凝土土剛架結結構，是一種種空間靜靜不定結結構，整整體性好好，具有有較好的的剛度和和抗震性性能，日日本高速速鐵路高高架橋多多采用這這種結構構型式，有有一定的的使用經(jīng)經(jīng)驗。故故當技術術經(jīng)濟條條件相宜宜時，也也可采用用這種結結構型式式。斜交剛架和和框構橋橋在跨越越道路等等場合，其其適應性性強，整整體性好好，可以以采用。鋼混凝土結結

13、合梁或或型鋼混混凝土結結構跨越越能力強強，施工工方便，并并且由于于結構重重量輕有有顯著的的抗震優(yōu)優(yōu)勢，故故在跨越越繁忙道道路或抗抗震要求求較高的的場合適適用。表1.1 國外高高速鐵路路大跨度度橋梁序號結構型式孔跨布置(m)橋 名123預應力混凝凝土連續(xù)續(xù)梁40+777+1330+77750+1001000+50067+1000+667德國 美美因河橋橋(無碴軌軌道)法國 阿阿維尼翁翁橋法國 旺旺他勃朗朗橋456預應力混凝凝土V型連續(xù)續(xù)剛構預應力混凝凝土T型剛構構預應力混凝凝土斜腿腿剛構82+1335+88276+766263+51+263德國 格格明登 美因因河橋日本 第第一千曲曲川橋(無碴軌

14、道道)日本 霧霧積川橋橋(無碴軌軌道)789預應力混凝凝土斜拉拉橋預應力混凝凝土低塔塔斜拉橋橋13399+1333965+1005+1105+6555+900+555日本第二千千曲川橋橋(無碴軌道道)日本 屋屋代北橋橋(無碴軌軌道)日本 屋屋代南橋橋(無碴軌軌道)101112混凝土上承承拱橋162412775116德國伐茨霍霍希漢姆姆美因河河橋德國瓦爾澤澤巴赫橋橋德國拉恩特特爾橋(無碴軌軌道)131415鋼系桿拱橋橋1241214411544+11154法國 阿阿維尼翁翁橋法國 莫莫納斯橋橋法國 阿阿德瑪橋橋16鋼混結合連連續(xù)桁梁梁橋76+966+966+800+6775德國 范范拉橋17下承

15、式連續(xù)續(xù)鋼桁梁梁橋382.3+3310330日本 第第三千曲曲川橋高速鐵路中中的橋梁梁一般有有以下的的特點：1. 橋梁梁數(shù)量多多平交道的存存在將使使列車速速度、交交通安全全和正點點運行等等均不能能得到保保證，因因此，新新建高速速鐵路一一般均不不設平交交道，而而設立交交橋，日日本、法法國、德德國等國國家的高高速鐵路路均如此此。對既既有線改改為行駛駛高速列列車時，國國際鐵路路聯(lián)盟規(guī)規(guī)定：當當列車速速度超過過2000km/h時，不不許設平平交道；當列車車速度為為14002000km/h時，也也應首先先考慮立立交；在在遇到以以下情況況時，均均應該為為立交橋橋，取消消平交道道：交通通繁忙的的道路，平平交

16、道的的看守與與養(yǎng)護費費用和新新建立交交橋的投投資相差差不大或或嘹望條條件不好好等等。加加之盡量量減小用用地等原原因，高高速鐵路路中橋梁梁總延米米在線路路總長中中所占比比例比普普通鐵路路大，歐歐洲高速速鐵路以以德國為為例，橋橋梁總延延長約占占線路總總長8左右右，亞洲洲國家人人口稠密密，高架架線路增增多、橋橋梁比例例明顯上上升，如如日本的的高速鐵鐵路橋梁梁平均達達到488%，其其中，高高架橋要要占線路路總長的的37。韓韓國在建建的高速速鐵路，橋橋梁約占占三分之之一（見見表1.2）。相相比之下下，我國國普通鐵鐵路橋梁梁的比例例僅占線線路總長長2左右右。表1.2 德國國、日本本、韓國國高速鐵鐵路橋梁梁

17、所占比比例國名線路總長（km）橋梁總長（km）橋梁所占比比例（）德國603468日本195393048韓國41113533橋梁數(shù)量增增加，尤尤其是大大量采用用很長的的高架線線路，使使橋梁成成為高速速鐵路的的主要組組成部分分。因此此，橋梁梁的使用用性能能能否滿足足高速行行車要求求已成為為修建高高速鐵路路的成敗敗關鍵。2. 混混凝土橋橋梁多高速鐵路的的橋梁需需要有很很高的抗抗扭剛度度、足夠夠的穩(wěn)定定性和耐耐久性，加加之高速速鐵路要要求維修修量小，且且近幾年年各國公公眾對噪噪音特別別反感，因因此世界界各國對對高速鐵鐵路橋梁梁的結構構類型進進行了充充分而細細致的研研究，不不僅中小小跨度的的橋梁普普遍采

18、用用道碴橋橋面的鋼鋼筋混凝凝土和預預應力混混凝土橋橋梁，而而且還發(fā)發(fā)展多種種形式的的大跨度度預應力力混凝土土結構。德德國的DDS8004規(guī)范范規(guī)定高高速鐵路路橋梁一一般應采采用上承承式梁，在在任何情情況下都都必須設設置石碴碴道床，采采用下承承式槽形形梁、斜斜拉橋或或懸索橋橋需特別別批準；日本的的東海道道干線曾曾經(jīng)使用用過明橋橋面鋼梁梁，運營營10年后后，在縱縱梁、橫橫梁端部部腹板的的斷面變變化處出出現(xiàn)裂縫縫，因而而在后來來修建的的山陽新新干線中中，該線線大部分分橋梁設設計為混混凝土結結構，從從岡山至至博多段段共1119,4432延延米，橋橋梁中鋼鋼梁和結結合梁僅僅占7.5%；東北新新干線鋼鋼筋

19、混凝凝土和預預應力混混凝土梁梁的比重重，比上上述的值值還大。表表1.33給出了了日本各各新干線線上各類類橋梁所所占的比比例。表1.3 日本本各條新新干線上上各類型型橋梁所所占比例例鐵 路段混 凝 土土 橋組合梁橋、鋼鋼橋線 別別總長(kmm)所占比例總長(kmm)所占比例東海道東京新大大阪14282%3118%山 陽新大阪岡岡山8793%77%山 陽岡山博多多11094%66%東 北大宮盛岡岡32698%72%東 北上野大宮宮2288%312%上 越大宮新瀉瀉16199%11%各國已建成成的高速速鐵路的的鋼筋混混凝土橋橋中，預預應力混混凝土橋橋梁在高高速鐵路路橋梁中中占有絕絕對優(yōu)勢勢，因為為預

20、應力力混凝土土與其它它建橋材材料相比比，具有有一系列列適合高高速鐵路路橋梁的的優(yōu)點，如如剛度大大、噪音音低，溫溫度引起起的變形形對線路路位置影影響小，養(yǎng)養(yǎng)護工作作量少，造造價也較較低等，所以一般般要求橋橋梁上部部結構應應優(yōu)先采采用預應應力混凝凝土結構構。當需需要減輕輕梁重或或快速施施工時，結結合梁也也常被采采用。橋梁的上部部結構直直接承受受列車荷荷載，由由于高速速列車運運行時動動力響應應加劇，為為保證列列車運行行安全和和旅客乘乘坐舒適適，加強強上部結結構的豎豎向剛度度、橫向向剛度和和抗扭剛剛度，使使其滿足足剛度限限值的要要求，同同時加強強結構的的整體性性，以提提高結構構的動力力特性，都都是十分

21、分必要的的。3. 重視視改善結結構耐久久性，橋橋梁要便便于檢查查、維修修國內(nèi)外大量量橋梁的的使用經(jīng)經(jīng)驗說明明，結構構的耐久久性對橋橋梁的安安全使用用和經(jīng)濟濟性起著著決定的的作用。經(jīng)經(jīng)濟合理理性應當當使建造造費用與與使用期期內(nèi)的檢檢查維修修費用之之和達到到最少，片片面地追追求較低低的建造造費用而而忽視耐耐久性，往往往會造造成很大大的經(jīng)濟濟損失。因因此，高高速鐵路路的橋梁梁結構，設設計中應應十分重重視結構構物的耐耐久性設設計，統(tǒng)統(tǒng)一考慮慮合理的的結構布布局和結結構細節(jié)節(jié)，強調(diào)調(diào)要使結結構易于于檢查維維修以保保證橋梁梁的安全全使用。高速鐵路是是極其重重要的交交通運輸輸設施，任任何中斷斷行車都都會造成

22、成很大的的社會影影響和經(jīng)經(jīng)濟影響響，為此此橋梁結結構物應應盡量做做到少維維修或免免維修，這這就需要要在設計計時將改改善結構構物耐久久性作為為主要設設計原則則、統(tǒng)一一考慮合合理的結結構布局局和構造造細節(jié)并并在施工工中嚴格格控制，保保證質量量。一些些國家規(guī)規(guī)定高速速鐵路橋橋梁在結結構耐久久性方面面要求的的設計基基準期，一一般以550年不不需維修修為目標標；在正正常檢查查、養(yǎng)護護前提下下，期待待能達到到1000年的耐耐用期。我國新建鐵路的設計使用年限現(xiàn)已經(jīng)提高到100年。另一方面，由由于高速速鐵路運運營繁忙忙、列車車速度高高，造成成橋梁維維修、養(yǎng)養(yǎng)護難度度大、費費用高。因因此，橋橋梁結構構構造應應易

23、于檢檢查和維維修。以上原則，在在各國的的高速鐵鐵路橋梁梁設計建建造時，均均得到充充分的重重視，如如：明確確規(guī)定耐耐久性設設計的有有關內(nèi)容容、考慮慮易損部部件更換換的措施施、預留留15的的預應力力束補張張拉位置置、預留留各種檢檢查維修修通道等等，在橋橋梁設計計時力求求構造簡簡單，規(guī)規(guī)格外形形標準化化，盡量量消除構構造上的的薄弱環(huán)環(huán)節(jié)。4. 限制制縱向力力作用下下結構產(chǎn)產(chǎn)生的位位移，避避免橋上上無縫線線路出現(xiàn)現(xiàn)過大的的附加應應力高速鐵路要要求一次次鋪設跨跨區(qū)間無無縫線路路而橋上上無縫線線路鋼軌軌的受力力狀態(tài)不不同于路路基，結結構的溫溫度變化化、列車車制動、橋橋梁撓曲曲能使橋橋梁在縱縱向產(chǎn)生生一定的

24、的位移，引引起橋上上鋼軌產(chǎn)產(chǎn)生附加加應力。過過大的附附加應力力會造成成橋上無無縫線路路失穩(wěn)，影影響行車車安全。因因此，墩墩臺基礎礎要有足足夠的縱縱向剛度度，以盡盡量減小小鋼軌附附加應力力和梁軌軌間的相相對位移移。各國國在修建建高速鐵鐵路時，除除了對墩墩頂縱向向剛度有有嚴格的的要求外外，對如如何避免免結構物物出現(xiàn)較較大的縱縱向位移移也進行行了深入入研究，提提出了多多種控制制方法和和構造措措施，以以供高墩墩橋梁選選擇。對于高速軌軌道而言言，必須須盡可能能消滅鋼鋼軌有縫縫接頭，采采用跨區(qū)區(qū)間超長長無縫線線路。歐歐洲和日日本已運運營的444000 kmm 高速鐵鐵路無不不采用無無縫線路路，表明明世界各

25、各國鐵路路工作者者對高速速鐵路軌軌道結構構的共識識。發(fā)展展跨區(qū)間間超長無無縫線路路的一項項關鍵技技術是如如何在特特大橋上上鋪設無無縫線路路,即解決決橋上無無縫線路路縱向附附加力的的分布及及傳遞問問題。橋上無縫線線路縱向向附加力力指的是是在溫度度變化及及列車荷荷載的作作用下，鋼鋼軌所承承受的伸伸縮附加加力、撓撓曲附加加力、斷斷軌力以以及制動動力等,這些附附加力的的計算是是檢算鋼鋼軌強度度及墩臺臺強度與與穩(wěn)定性性的前提提。 由于高高速鐵路路橋梁的的結構型型式多種種多樣,國內(nèi)對對鋼軌所所承受的的附加力力計算方方法進行行了許多多研究。在在特大橋橋上鋪設設無縫線線路,按規(guī)范范要求均均需要單單獨設計計。鋪

26、設焊接長長鋼軌的的橋梁的的下部結結構，其其縱向水水平剛度度取決于于兩方面面的因素素，一是是橋上軌軌道強度度和穩(wěn)定定性；二二是在制制動力作作用下梁梁軌相對對位移的的大小。橋橋上鋼軌軌除承受受長鋼軌軌鎖定時時的溫度度應力和和列車通通過時的的動彎應應力外，還還要承受受由于列列車制動動和梁體體伸縮變變形所引引起的附附加應力力，為保保證橋上上軌道的的強度和和穩(wěn)定性性，經(jīng)研研究，當當采用UUIC660鋼軌軌時，這這個附加加應力的的最大拉拉應力不不得超過過81MMpa，最最大壓應應力不得得超過661Mppa。而而這個附附加應力力值的大大小是與與橋梁的的跨度及及其下部部結構的的剛度密密切相關關的。另另外在制制

27、動力作作用下梁梁軌之間間必然產(chǎn)產(chǎn)生相對對位移，經(jīng)經(jīng)研究和和參考國國外規(guī)范范。為保保持橋上上軌道的的橫向阻阻力，保保證軌道道的穩(wěn)定定，梁軌軌之間的的相對位位移應控控制在44mm以以下，這這又是與與橋梁的的跨度及及其下部部結構的的剛度密密切相關關的。因因此為了了保證橋橋上軌道道結構的的強度和和穩(wěn)定性性，以及及滿足梁梁軌相對對位移限限值的要要求，必必須對不不同跨度度的橋梁梁下部的的剛度加加以限制制。對于由多跨跨簡支結結構組成成的橋梁梁，在橋橋臺縱向向水平剛剛度大于于橋墩縱縱向水平平剛度的的情況下下，橋上上滿布列列車荷載載時，橋橋頭鋼軌軌產(chǎn)生的的最大拉拉（壓）制制動附加加應力。對對于鋼軌軌撓曲附附加應

28、力力，大量量試驗表表明，在在第三跨跨以后一一般均很很小，因因此僅取取兩跨有有載計算算。鋼軌軌最大制制動、伸伸縮和撓撓曲附加加應力均均在橋臺臺與梁的的接縫附附近，其其中鋼軌軌最大撓撓曲附加加應力在在此處總總是以受受拉的形形式出現(xiàn)現(xiàn)，而鋼鋼軌最大大制動和和伸縮附附加應力力則以受受拉或受受壓的形形式出現(xiàn)現(xiàn)。鋼軌軌最大制制動和伸伸縮附加加應力組組合時，會會出現(xiàn)鋼鋼軌最大大附加壓壓應力；鋼軌最最大制動動附加拉拉應力與與鋼軌最最大撓曲曲附加拉拉應力組組合時會會出現(xiàn)鋼鋼軌最大大附加拉拉應力。對常用跨度度不同縱縱向水平平剛度的的橋梁，分分析其鋼鋼軌附加加應力和和梁軌快快速移動動相對位位移量，得得出如下下結論：

29、下部結結構達到到一定的的縱向水水平剛度度不設縱縱向傳力力裝置就就能保證證鋼軌的的強度和和穩(wěn)定性性，且下下部結構構縱向水水平剛度度由鋼軌軌允許附附加應力力控制。5. 結構構要有足足夠大的的剛度，為為列車高高速行駛駛提供堅堅實、平平順的行行車道長期以來，由由于對結結構振動動特性認認識不足足，對結結構振動動頻率與與列車速速度之間間的關系系認識不不足，導導致部分分橋梁結結構在列列車過橋橋時產(chǎn)生生橫向晃晃動，給給司機、旅旅客帶來來不安全全感，甚甚至導致致限速行行駛，影影響橋梁梁正常使使用。如如佳木斯斯松花江江橋，列列車以558. 1 kkmhh通過時時，實測測上、下下弦最大大橫向振振幅分別別為9.85

30、mm和和7.66 mmm； 蚌蚌埠淮河河大橋引引橋399.6 m無碴有枕枕預應力力混凝土土梁，中中心距11.8 m，寬跨比比1222，司司機反映映有明顯顯晃動；沈山線線大凌河河橋列車車提速后后，橫向向振幅較較多，長長期限速速運營；京山線線灤河大大橋也與與此橋類類似，并并連續(xù)在在橋上掉掉道，只只好限速速運營。橋梁出現(xiàn)較較大撓度度會直接接影響橋橋上軌道道的平順順性，造造成結構構物承受受很大的的沖擊力力，旅客客舒適度度受到嚴嚴重影響響，軌道道狀態(tài)不不能保持持穩(wěn)定，甚甚至影響響列車的的運行安安全。隨隨著列車車速度的的提高，乘乘坐舒適適度要求求橋梁有有較大的的剛度，動動力效應應也要求求高速鐵鐵路橋梁梁較

31、之普普通鐵路路線上的的橋梁有有更大的的剛度（即即較高的的固有頻頻率）。UUIC規(guī)規(guī)范對鐵鐵路橋梁梁有一個個最低固固有頻率率限值。從設計荷載的角度，在列車中低速行駛時，結構的動力效應不明顯，一般求得撓度沖擊系數(shù)，然后在橋梁設計時為靜態(tài)的荷載乘以一個荷載放大系數(shù)。隨著高速列車的出現(xiàn)及橋梁向長大跨度方向的發(fā)展，僅僅求出沖擊系數(shù)已不能滿足橋梁設計要求，為了確保高速行車的安全與舒適，車橋動力作用的研究增加了對橋梁撓度及梁段折角限值的研究，列車過橋時的橫向振動響應也逐漸成為一個重要的研究內(nèi)容。普通客車乘乘坐舒適適度一般般可以用用順橋向向及橫橋橋墩臺頂頂面的彈彈性水平平位移來來保證。對對于高速速鐵路，滿滿足

32、高速速行車時時列車安安全性和和旅客乘乘車舒適適度要求求的橋墩墩臺剛度度的要求求應更高高，同時時還要考考慮車橋橋耦合動動力響應應分析的的影響，橋橋梁下部部結構的的橫向剛剛度對車車橋耦合合振動體體系的影影響是較較為明顯顯的，且且橫向剛剛度的影影響明顯顯地大于于縱向剛剛度的影影響，尤尤其是對對橫向動動位移的的影響更更大?？v縱向和橫橫向應區(qū)區(qū)別對待待。靜力計算的的墩臺頂頂水平位位移值，是是橋墩臺臺剛度的的直接體體現(xiàn)，是是對車橋橋耦合振振動體系系影響較較大的一一個因素素，影響響列車安安全性和和旅客乘乘車舒適適度的指指標，故故應參考考有關規(guī)規(guī)定進行行檢算，予予以控制制。最終終，設計計的橋墩墩臺，應應與梁部

33、部結構一一起進行行車橋耦耦合振動動分析，滿滿足列車車安全性性和旅客客乘座舒舒適度指指標的要要求，對對于適用用于高速速鐵路的的墩臺頂頂?shù)膹椥孕运轿晃灰频娜萑菰S值，應應在專題題研究的的基礎上上再行確確定。此外，為保保證軌道道的平順順性還必必須限制制橋梁的的預應力力徐變上上拱和不不均勻溫溫差引起起的結構構變形。這這些都對對高速鐵鐵路橋梁梁結構的的剛度和和整體性性提出很很高的要要求，對對橋梁撓撓度、梁梁端轉角角、扭轉轉變形、橫橫向變形形、結構構自振頻頻率和車車輛豎向向加速度度方面作作出嚴格格的限定定。為此此，各國國高速鐵鐵路橋梁梁基本上上都遵循循以下原原則：（1）采用用雙線整整孔橋梁梁，主梁梁整孔制

34、制造或分分片制造造整體聯(lián)聯(lián)結。雙雙線橋梁梁一方面面提供很很大的橫橫向剛度度，同時時在經(jīng)常常出現(xiàn)的的單線荷荷載下，豎豎向剛度度比單線線橋增大大了一倍倍。（2）除了了小跨度度橋梁外外，都采采用雙線線單室箱箱形截面面；（3）加大大簡支梁梁的梁高高，如歐歐洲各國國高速鐵鐵路預應應力簡支支梁高跨跨比一般般選擇11/91/110，而而普通鐵鐵路的預預應力混混凝土簡簡支梁的的高跨比比約為11/1001/11（除除了跨度度32mm梁因運運輸凈空空限制梁梁高定為為2.55m）；（4）盡量量選用剛剛度大的的結構體體系如連連續(xù)梁、剛剛架、拱拱橋、斜斜拉橋等等；鑒于高速鐵鐵路全封封閉橋梁梁數(shù)量多多，設計計技術標標準高

35、，又又要求行行車安全全舒適，所所以，對對高速鐵鐵路橋梁梁結構形形式的選選擇應給給予足夠夠的重視視。適合合高速行行車的較較好橋式式是實體體結構和和超靜定定結構，且且要求結結構物有有較高的的抗扭和和抗彎剛剛度，通通常不應應采用柔柔性結構構，而剛剛構和框框架結構構可減少少維修工工作量，且且局部損損傷并不不影響整整體。日日本是地地震高發(fā)發(fā)區(qū)，因因此，日日本山陽陽新干線線高架橋橋大量地地采用雙雙線跨度度為8米和10米的雙孔孔和三孔孔連續(xù)鋼鋼筋混凝凝土剛構構，其兩兩端各留留有3米的懸臂臂，上鋪鋪設道碴碴橋面，也也有連續(xù)續(xù)多孔兩兩端無懸懸臂的，常常用于軌軌道板梁梁橋，多多孔連續(xù)續(xù)混凝土土梁對受受力有較較大的

36、安安全儲備備量。（5）橋梁梁跨度不不宜過大大。法國國高速鐵鐵路直至至修建地地中海線線時才首首次采用用1000m跨度度的橋梁梁。目前前各國最最大跨度度的橋梁梁均未超超過1662m（見見表1.4）。表1.4 各國國高速鐵鐵路跨度度最大的的橋梁國 名橋 名主 跨（mm）結 構 型型 式高 速 線線 名日 本第二千曲川川橋135預應力混凝凝土密束束斜拉橋橋北陸新干線線德 國法伊茨赫希希海姆美美因河橋橋162上承式鋼筋筋混凝土土拱橋漢諾威一維維爾茨堡堡法 國旺塔布倫橋橋100預應力混凝凝土連續(xù)續(xù)梁地中海線西班牙阿姆波斯特特橋92預應力混凝凝土連續(xù)續(xù)梁巴塞羅納一一瓦朗期期瑞 典伊格爾斯塔塔橋158預應力混

37、凝凝土剛構構高速鐵路橋橋梁設計計主要由由剛度控控制。盡盡管高速速鐵路活活載小于于普通鐵鐵路，但但實際應應用的高高速鐵路路橋梁，在在梁高、梁梁重上均均超過普普通鐵路路橋梁。6. 高架架車站橋橋較多高速鐵路多多修建在在客運或或貨運量量較大的的路段，或或新建，或或對既有有線進行行改造，無無論哪種種情況，既既有車站站線路和和站房相相交錯或或綜合在在一起的的現(xiàn)象是是避免不不了的，往往往形成成結構形形狀、構構造復雜雜的車站站橋，特特別是與與既有鐵鐵路相結結合的高高架車站站橋，既既要保證證高速鐵鐵路的行行車靜空空，又要要便于進進、出站站旅客的的疏散。7. 全面面采用無無碴軌道道是客運運專線發(fā)發(fā)展趨勢勢無碴橋

38、面梁梁的優(yōu)點點是：橋橋上不用用上道碴碴，不用用設擋碴碴墻，橋橋面的寬寬度可以以減小，梁梁重相應應減輕。橋橋上無碴碴軌道性性能均勻勻、穩(wěn)定定，維修修養(yǎng)護作作業(yè)少，能能節(jié)省大大量維修修養(yǎng)護費費用。目前，雖然然大部分分國家的的高速鐵鐵路仍采采用有碴碴軌道，但但隨著日日本數(shù)十十年來在在高速鐵鐵路上廣廣泛應用用板式無無碴軌道道以及經(jīng)經(jīng)數(shù)十種種剛性道道床的試試鋪、改改進，德德國近年年也在新新建高速速鐵路上上全面推推廣，無無碴軌道道已被認認為是高高速鐵路路的發(fā)展展趨勢。實實踐證明明，無碴碴軌道彈彈性均勻勻、狀態(tài)態(tài)穩(wěn)定、大大大減少少線路維維修工作作量。橋橋梁采用用無碴軌軌道還能能顯著減減少二期期恒載、提提高結

39、構構自振頻頻率、改改善車橋橋動力響響應。但是無碴軌軌道的缺缺點也是是明顯的的：行車車舒適度度和噪聲聲控制不不如有碴碴軌道，橋橋上線路路高程的的調(diào)整不不如有碴碴軌道方方便，不不利于鋪鋪設渡線線，一次次性投資資過大外外，對橋橋梁的變變形控制制、基礎礎沉降、縱縱向力傳傳遞提出出了新的的要求，成成為高速速鐵路橋橋梁需要要研究的的問題。在在大跨度度梁橋和和長橋上上無碴軌軌道的技技術還有有待進一一步提高高，梁的的上拱度度控制（比比如梁體體溫度梯梯度影響響，假設設較多造造成計算算誤差較較大）、梁梁的橫向向撓曲控控制還有有許多的的問題有有待解決決。另外，高速速鐵路作作為重要要的現(xiàn)代代交通運運輸線，應應強調(diào)結結

40、構與環(huán)環(huán)境協(xié)調(diào)調(diào)，重視視生態(tài)環(huán)環(huán)境保護護。這主主要指橋橋梁造型型要與周周圍環(huán)境境相一致致并注重重結構外外觀和色色彩；在在居民點點附近的的橋梁應應有降噪噪措施；避免橋橋面污水水損害生生態(tài)環(huán)境境等。客運專線推推動了現(xiàn)現(xiàn)代鐵路路技術的的發(fā)展，采采用設計計、施工工新理念念。橋梁梁設計突突出人性性化，通通過滿足足適用、舒舒適、耐耐久、環(huán)環(huán)保、便便于養(yǎng)護護維修等等方面的的要求體體現(xiàn)經(jīng)濟濟性。橋橋梁施工工應精細細化、工工業(yè)化。第三節(jié) 高速鐵鐵路橋梁梁的設計計要求1橋梁應應有足夠夠的豎向向、橫向向、縱向向和抗扭扭剛度，使使結構的的各種變變形很小小。高速鐵路上上的橋梁梁設計，除除須滿足足一般鐵鐵路橋梁梁的要求求

41、外，還還需滿足足一些特特殊的要要求，這這是因為為在高速速列車運運行條件件下，結結構的動動力響應應加劇，從從而使列列車運行行的安全全性、旅旅客乘坐坐的舒適適度、荷荷載沖擊擊、材料料疲勞、列列車運行行噪聲、結結構耐久久性等等等問題都都與普通通鐵路不不同。所所以，橋橋梁結構構必須具具有足夠夠的強度度和剛度度，必須須保證可可靠的穩(wěn)穩(wěn)定性和和保持橋橋上軌道道的高平平順狀態(tài)態(tài)，使高高速鐵路路的橋梁梁結構能能夠承受受較大的的動力作作用，具具備良好好的動力力特性。2避免結結構出現(xiàn)現(xiàn)共振和和過大振振動在進行車橋橋耦合動動力分析析時，對對于車橋橋系統(tǒng)的的激振源源，目前前存在兩兩種處理理辦法，一一種是將將軌道不不平

42、順作作為系統(tǒng)統(tǒng)的激勵勵源，另另一種是是將轉向向架構架架的實測測波形或或人工蛇蛇行波作作為系統(tǒng)統(tǒng)的激勵勵源，也也有采用用輪對蛇蛇行波。車橋系統(tǒng)的的空間耦耦合振動動主要是是豎向振振動和橫橫向振動動。前者者已有較較多研果果，并己己在一些些國家的的設計標標準或規(guī)規(guī)范中有有所反映映，而后后者則不不然。一一是由般般中小跨跨度橋梁梁結構本本身的構構造己自自然滿足足橫向剛剛度的要要求，因因而橫向向振動在在相當長長一段時時期被忽忽略了；二是橫橫向振動動的機理理尚不完完全清楚楚，所涉涉及出因因素都很很復雜，研研究難度度較大，這這些都限限制了車車橋橫向向振動的的研究和和發(fā)展。研究結果表表明，橋橋梁的豎豎向固有有頻率

43、（自自振頻率率）是促促使橋梁梁動力系系數(shù)出現(xiàn)現(xiàn)峰值的的根本原原因。橋橋梁動力力系數(shù)出出現(xiàn)峰值值，就意意味著共共振的發(fā)發(fā)生，意意味著激激烈的振振動，這這就會造造成道床床松散，鋼鋼軌損傷傷，影響響軌道結結構的正正常工作作，也會會引起混混凝土開開裂，結結構疲勞勞，承載載力降低低，甚至至危及橋橋梁的安安全。對對于一定定跨度的的橋梁，可可以采用用不同的的結構形形式和不不同的材材料，并并具有不不同的固固有頻率率，但都都要滿足足強度和和剛度的的要求。所所以，對對于跨度度一定的的橋梁而而言，其其固有頻頻率是有有一定范范圍的，研研究橋梁梁固有頻頻率的變變化對動動力系數(shù)數(shù)的影響響是很有有必要的的。3結構符符合耐久

44、久性要求求并便于于檢查預應力混凝凝土結構構，具有有剛度大大、噪音音低，由由溫度變變化引起起的結構構位移對對線路結結構的影影響小，運運營期間間養(yǎng)護工工作量少少造價也也較為經(jīng)經(jīng)濟等優(yōu)優(yōu)點。從從耐久性性的角度度來看，預預應力混混凝土結結構也優(yōu)優(yōu)于普通通鋼筋混混凝土結結構和鋼鋼結構。高性能混凝凝土是近近年來一一些發(fā)達達國家基基于混凝凝土結構構耐久性性設計提提出的新新概念混混凝土。區(qū)區(qū)別于傳傳統(tǒng)混凝凝土，高高性能混混凝土把把混凝土土結構的的耐久性性作為首首要的技技術指標標。高性性能混凝凝土是在在傳統(tǒng)混混凝土中中加入了了超塑化化劑和其其它外加加劑以及及礦物細細摻料(例粉煤煤灰等)，采用用低水膠膠比，它它具

45、有較較高的力力學性能能(如抗壓壓、抗折折、抗拉拉強度)，高耐耐久性(如抗凍凍融循環(huán)環(huán)、抗碳碳化和抗抗化學侵侵蝕)，高抗抗?jié)B性。它它根據(jù)需需要，在在硅酸鹽鹽水泥中中摻入不不同的礦礦物細摻摻料及高高性能外外加劑，可可以降低低水灰比比，減小小混凝土土的收縮縮、徐變變，降低低混凝土土溫升，提提高混凝凝土抗沖沖刷能力力等。據(jù)據(jù)國外研研究成果果報道，高高性能混混凝土可可使結構構使用壽壽命提高高一倍以以上甚至至更長。將將高性能能混凝土土用于高高速鐵路路梁體和和墩臺結結構，可可以達到到事半功功倍的效效果，具具有極大大的經(jīng)濟濟和社會會效益。為為了在我我國高速速鐵路橋橋梁中推推廣應用用這一新新材料和和新技術術，應

46、立立即開展展對高性性能混凝凝土材料料、配合合比設計計、施工工工藝、質質量控制制的研究究，積極極參加高高性能混混凝土驗驗收及相相關標準準和施工工規(guī)范的的制定，提提高整體體競爭實實力。4常用跨跨度橋梁梁力求標標準化并并簡化規(guī)規(guī)格、品品種從施工的的角度，橋橋梁跨度度和墩身身截面形形式應盡盡可能標標準化，并并簡化規(guī)規(guī)格品種種。采用用標準設設計可以以簡化設設計，有有利于提提高模板板的重復復使用，有有利于合合理組織織施工，從從而最終終降低建建造成本本。5長橋應應盡量避避免設置置鋼軌伸伸縮調(diào)節(jié)節(jié)器根據(jù)高速行行車和采采用無縫縫線路的的實際情情況，在在計算荷荷載項目目上，暫暫規(guī)增增列了長長鋼軌縱縱向水平平力、長

47、長鋼軌斷斷軌力。橋上無縫線線路的鋼鋼軌，由由于疲勞勞、縱向向力過大大或其他他原因損損傷而可可能造成成斷軌，從從而產(chǎn)生生斷軌力力。斷軌軌力按一一跨簡支支梁或一一聯(lián)連續(xù)續(xù)梁長范范圍內(nèi)的的線路縱縱向阻力力之和計計算，最最大斷軌軌力不超超過最大大溫度拉拉力值。在在正常運運營養(yǎng)護護條件下下，發(fā)生生斷軌的的機率比比較小，而而斷軌力力的值又又比較大大，所以以，規(guī)定定不論單單線或雙雙線橋梁梁，只計計算一軌軌的斷軌軌力，而而且將其其作為特特殊荷載載，稱為為長鋼軌軌斷軌力力。在荷荷載組合合上，只只考慮它它與主力力相組合合，不與與其他附附加力組組合。對常用跨度度不同縱縱向水平平剛度的的橋梁，分分析其鋼鋼軌附加加應力

48、和和梁軌快快速移動動相對位位移量，得得出如下下結論：下部結結構達到到一定的的縱向水水平剛度度不設縱縱向傳力力裝置就就能保證證鋼軌的的強度和和穩(wěn)定性性，且下下部結構構縱向水水平剛度度由鋼軌軌允許附附加應力力控制。6以人為為本，與與環(huán)境相相協(xié)調(diào)(美觀、降降噪、減減振)噪聲污染是是一種物物理污染染，它雖雖然并不不致命，但但對人的的健康危危害卻很很大。經(jīng)經(jīng)常生活活在強噪噪聲環(huán)境境中，將將引起健健忘、乏乏力、耳耳鳴和耳耳聾，同同時，噪噪聲也對對人的心心理產(chǎn)生生危害、干干擾通話話和語言言交流，使使人煩躁躁，造成成疲勞和和降低工工作效率率。鐵路路噪聲原原本存在在，隨著著高速鐵鐵路的誕誕生，噪噪聲污染染問題就

49、就更顯突突出。高速鐵路的的噪聲主主要由以以下幾方方面的原原因引起起:（1）車輪輪與鋼軌軌接觸振振動產(chǎn)生生的輪軌軌噪聲；（2）由受受電弓滑滑板產(chǎn)生生的滑動動噪聲、滑滑板瞬時時滑脫接接觸導線線的瞬態(tài)態(tài)放電噪噪聲以及及受電弓弓的空氣氣動力學學噪聲三三部分組組成的集集電系統(tǒng)統(tǒng)噪聲；（3）列車車在空氣氣中高速速移動，壓壓力在非非恒定的的氣流中中發(fā)生變變化而產(chǎn)產(chǎn)生的空空氣動力力噪聲；（4）由于于運動列列車的動動力作用用，使建建筑結構構如橋梁梁、聲屏屏障等振振動產(chǎn)生生的結構構物噪聲聲。橋梁結構因因其類型型和型式式的不同同而具有有不同的的噪聲特特點，合合理選擇擇橋梁型型式，并并分別采采取相應應的減振振降噪措措

50、施，可可以降低低橋梁的的結構噪噪聲和輪輪軌輻射射噪聲。這這些措施施大體上上可分為為二類:一類是是從噪聲聲源上進進行治理理，對橋橋梁來說說就是盡盡量減小小結構的的振動，降降低噪聲聲發(fā)生源源的振動動和噪聲聲聲強，另另一類從從傳播途途徑上加加以控制制，即設設置聲屏屏障、隔隔音板等等。橋上聲屏障障的設置置，一般般應根據(jù)據(jù)環(huán)境影影響評價價的結果果，預測測保護目目標的限限值和距距離，與與環(huán)保專專業(yè)共同同商定設設置聲屏屏障的高高度、型型式和范范圍。第二章 高高速鐵路路橋梁技技術標準準針對高速鐵鐵路橋涵涵設計的的特點，我我國的設設計計算算方法仍仍然采用用容許應應力法，所所以，荷荷載的分分類及荷荷載的組組合原則

51、則，仍然然沿用鐵鐵路橋涵涵設計規(guī)規(guī)范的規(guī)規(guī)定，只只是根據(jù)據(jù)高速行行車和采采用無縫縫線路的的實際情情況，在在荷載項項目上，增增列了長長鋼軌縱縱向水平平力、長長鋼軌斷斷軌力和和高速行行車引起起的氣動動力。橋梁因溫度度變化而而伸縮，因因列車荷荷載作用用而發(fā)生生撓曲。橋橋梁的這這種變形形受到軌軌道結構構的約束束。又因因橋上無無縫線路路的連續(xù)續(xù)性，致致使梁變變形時，鋼鋼軌產(chǎn)生生兩種縱縱向水平平力，分分別稱之之為伸縮縮力和撓撓曲力，同同時，兩兩種力也也反作用用于梁，并并傳遞到到支座和和墩臺上上。伸縮縮力和撓撓曲力都都是主力力，但二二者在同同一軌道道上不會會同時產(chǎn)產(chǎn)生。橋上無縫線線路的鋼鋼軌，由由于疲勞勞、

52、縱向向力過大大或其他他原因損損傷而可可能造成成斷軌，從從而產(chǎn)生生斷軌力力。斷軌軌力按一一跨簡支支梁或一一聯(lián)連續(xù)續(xù)梁長范范圍內(nèi)的的線路縱縱向阻力力之和計計算，最最大斷軌軌力不超超過最大大溫度拉拉力值。在在正常運運營養(yǎng)護護條件下下，發(fā)生生斷軌的的機率比比較小，而而斷軌力力的值又又比較大大，所以以，規(guī)定定不論單單線或雙雙線橋梁梁，只計計算一軌軌的斷軌軌力，而而且將其其作為特特殊荷載載，稱為為長鋼軌軌斷軌力力。在荷荷載組合合上，只只考慮它它與主力力相組合合，不與與其他附附加力組組合。氣動力是指指高速列列車運行行時帶動動周圍空空氣隨之之運動，形形成的列列車風在在臨近列列車的建建筑物上上產(chǎn)生的的波動壓壓力

53、，它它與列車車形狀、速速度、以以及臨近近建筑物物距線路路的距離離、建筑筑物的高高度等因因素有關關。列車車風壓力力呈正、負負壓力波波形式。氣氣動力屬屬主力。除增列了上上述三項項荷載外外，其他他荷載項項目及有有關荷載載組合的的規(guī)定，都都與現(xiàn)行行鐵路路橋涵設設計規(guī)范范相同同。第一節(jié) 高高速鐵路路橋梁設設計荷載載一、標準荷荷載高速鐵路的的豎向荷荷載設計計圖式，是是高速鐵鐵路橋梁梁設計的的基礎，是是最重要要的參數(shù)數(shù)之一。活活載標準準的制定定歷來為為各國所所重視?；罨钶d標準準應滿足足運輸能能力的需需要，滿滿足機車車車輛發(fā)發(fā)展的需需要，并并保證據(jù)據(jù)此確定定的承重重結構具具有足夠夠的可靠靠度，能能確保運運輸安

54、全全。對于于高速鐵鐵路還要要考慮較較高的旅旅客乘坐坐舒適度度的要求求。橋梁是鐵路路線上主主要承重重結構，京京滬高速速鐵路橋橋梁長度度占全線線很大比比例，活活載圖式式制定的的合理與與否，直直接影響響到行車車安全和和工程造造價，如如果選定定的活載載圖式標標準偏低低，則會會危及行行車安全全或影響響運輸能能力，標標準過高高則會造造成浪費費。所以以說，活活載設計計圖式的的選定不不單單是是個技術術問題，更更是一個個經(jīng)濟政政策的問問題，同同時，也也反映一一個國家家的技術術發(fā)展水水平和綜綜合國力力。影響設計活活載圖式式的因素素很多，活活載的圖圖式和大大小與線線路上運運行的機機車車輛輛本身的的參數(shù)如如列車類類型

55、、軸軸距、軸軸重、編編組以及及車輛的的發(fā)展有有密切的的關系，還還與運輸輸模式（是是單一的的客運還還是客貨貨混運）、速速度指標標、不同同結構體體系的加加載方式式等密切切相關。所所以說，實實際運行行的機車車車輛本本身的參參數(shù)，并并不等于于活載圖圖式。這這牽涉到到“設計活活載”和“運營活活載”的概念念差別.簡言之之，在考考慮了以以上諸多多因素后后確定的的設計活活載圖式式在橋梁梁上產(chǎn)生生的靜、動動效應，應應大于各各類實際際運行的的機車車車輛所產(chǎn)產(chǎn)生的靜靜、動效效應，同同時考慮慮其發(fā)展展以及其其他難以以預見的的因素，還還應留有有適當?shù)牡膹姸葍洹?國外高高速鐵路路設計活活載圖式式概況及及其特點點國外高

56、速鐵鐵路活載載圖式大大體上分分為兩種種體系。其其一是歐歐洲普遍遍采用的的UICC（國際際鐵路聯(lián)聯(lián)合會）活載，其基本圖式是一致的（見圖2-1），僅根據(jù)各國具體情況有所補充；另一種是日本采用的高速列車專用荷載N、P荷載（見圖2-2）。歐洲各國普普遍采用用的UIIC活載載，它包包絡了六六種運營營列車的的活載圖圖式（見見圖2-3），能能夠概括括當前和和可預見見的將來來在歐洲洲鐵路上上出現(xiàn)的的荷載，它它包絡的的運營列列車，包包括最大大時速為為80kkm的特特重列車車、最大大時速為為1200km的的重型貨貨車、最最大時速速為2550kmm的長途途客車和和最大時時速為3300kkm的高高速輕型型客車。日本高

57、速鐵鐵路標準準設計活活載，非非常接近近日本實實際的高高速運營營列車活活載。標標準P活活載和UUIC活活載圖式式中包含含的時速速3000km的的高速輕輕型高速速列車活活載的軸軸重、軸軸距相差差不大。說說明圖22-4給給出了日日本P活活載與UUIC活活載所概概括的高高速輕型型運營列列車活載載對各種種跨度簡簡支梁的的跨中等等效彎矩矩圖。圖21 UICC活載圖圖式N標準活載載重注：圖內(nèi)軸軸距長度度單位為為m。軸距(m)軸重Q(ttf)LVL1L2L316202.82.212.817203.52.212.1P標準活載載重圖22NP活活載圖23 UICC活載包包絡的六六種運營營列車活活載圖24 日本高高速

58、鐵路路P活載載與UIIC包絡絡的3000kmm/h運運營列車車活載跨跨中等效效彎矩比比較2我國高高速鐵路路設計活活載圖式式概況及及其特點點我國新建建時速2200公公里客貨貨共線鐵鐵路設計計暫行規(guī)規(guī)定中中規(guī)定：列車豎豎向靜活活載采用用中華人人民共和和國鐵路路標準活活載，即即“中活載”。有關關設計荷荷載的采采用除本本暫規(guī)提提到的規(guī)規(guī)定外、其其余按鐵鐵路橋涵涵設計基基本規(guī)范范（TTB1000022.1-20005）辦辦理。但是，在制制定客運運專線高高速鐵路路活載圖圖式時，首首先是考考慮基礎礎設施按按3500km/h的要要求，同同時也要要考慮我我國跨線線列車軸軸重較大大的可能能。我國國過去沒沒有高速速

59、鐵路，只只能參考考借鑒國國外高速速鐵路的的經(jīng)驗，特特別是同同我國高高速鐵路路目標值值和運營營模式相相近的外外國高速速鐵路，對對我們就就更具有有參考價價值。分析當前國國外高速速鐵路活活載圖式式的兩種種體系，日日本基本本上是單單一的輕輕型高速速列車體體系。而而UICC活載卻卻概括了了現(xiàn)在歐歐洲的輕輕型和重重型運營營列車荷荷載，并并留有列列車發(fā)展展的余地地，這與與我國京京滬高速速鐵路的的目標值值和本線線與跨線線列車混混運的模模式是很很接近的的。再者者，根據(jù)據(jù)專家意意見，應應考慮必必要時高高速鐵路路線可運運行貨物物列車，另另外應考考慮高速速鐵路活活載圖式式向國際際標準靠靠攏。通通過綜合合分析，認認為采

60、用用UICC活載的的模式來來制定我我國高速速鐵路活活載圖式式是比較較合適的的。UIC活載載概括了了現(xiàn)在歐歐洲的輕輕型和重重型運營營列車荷荷載，并并留有列列車發(fā)展展的余地地，這與與我國京京滬高速速鐵路的的目標值值和本線線與跨線線列車混混運的模模式是很很接近的的。我國國客運專專線和高高速鐵路路橋梁采采用ZKK活載圖圖式(00.8UIIC)以以及與歐歐洲一致致的沖擊擊系數(shù)。圖25 ZK標標準活載載圖式圖26 特種種活載圖圖式二、沖擊系系數(shù)的取取值當列車以一一定速度度通過橋橋梁時，橋橋梁產(chǎn)生生振動，使使橋梁結結構的動動撓度、動動應力比比相同的的靜荷載載作用時時的撓度度和應力力大，這這種由于于橋梁振振動