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1、第一章工程设计概）兄一、线路、水文、地质情况线路为I级铁路，单线，直线，平坡。基地地质粘土，液性指数0.13,孔隙比0.69基本承载力400kPa, 土的容重 19.5kN/m3。水文、气象：无流水、无冰冻。二、设计活载及建筑材料概述设计活载为中一活载，且乘以荷载系数1.3o捌活载普通活载N ?.柚 mkN QkN也kN?5。k 时 |I I.iiiBiBiBii linir if i i i i i B i ii i i占 i .虹 , EI I Illi i I i I Illi 一ill图1 1中一活载图示墩帽采用标号C30,钢筋混）疑土，托盘及缩颈以下40cm墩身采用C30号混 凝 土
2、，墩身及基础采用C20号混）疑土。三、桥梁跨度、样式、尺寸说明跨度24m单线铁路先张法预应力混）疑土简支梁。梁全长24.6m,梁缝0.1m,梁 高2.1m，支座铰中心至支撑垫石顶面为0.325m,轨底至梁底2.6m,轨底至支 撑垫石 顶高度3.0m,垫石高度为0.2m,支座底板尺寸为0.5m 0.5m,支座全高0.4m,每孔梁 重1568kN。桥上设双侧人行道及栏杆。四、桥墩形式及尺寸顶帽及托盘尺寸见附图一。墩身及基础尺寸见附图二。各部分尺寸确定依据及 最终取值如下：（1）墩帽厚度墩帽直接支撑桥跨结构承受较大的支座反力，为了把支座反力均匀地传递给墩 身，铁路规范规定，墩帽的厚度不小于40cm,
3、并应采用不低于C30的混）疑土，一般 要设置钢筋。依据以上规范规定，设置墩帽厚度为40cm,采用C30混）疑土，并设置钢筋。（2）墩帽平面尺寸 当相邻跨度相等时，相邻支座间的顺桥方向中心距离为f 2e eoaa-梁支座底板纵向尺寸e 一梁端全支座中心线的距离伉0.3m）eo 一为相邻两梁之间应留的缝隙（eo0.1m）支座底板尺寸给定0.5m 0.5m，经过验算：a 0.5m 2e e00.7m满足规范要求。 为了提高局部承压力，并考虑施工误差及预留锚栓孔的要求，支撑垫石边缘至支座底板边缘应保持一定的距离b,其值为1520cmo依据以上规范规定，取b=20cm。 支撑垫石边缘至顶帽边缘的距离c,
4、为了满足架梁时或养护时安放移梁及顶梁设备的需要，应符合以下规定：a. 顺桥方向（纵向）：跨度L 8m时，c不应小于15cm； 8m L 20m时，c不 应小于25cm ； L 20cm时，c不应小于40cm。b. 横桥方向（横向）：当顶帽为圆弧形时，支撑垫石角全顶帽最近边缘的最小 距离与顺桥方向相同。当顶帽为矩形时，支撑垫石角全顶帽边缘的最小距离为 50cm。这样等跨度直线桥顶帽纵向尺寸为：A f a 2b 2c考虑到一般架桥机架设分片式梁时，每片梁不能直接落在设计位置，需在墩 顶 上作横向移动，为了给出一定的工作位置，确保操作安全，铁路规范规定，顶帽横 向宽度B还应满足下列要求：当跨度L 8
5、m时，B 4m; 8m L 20m时，B 5m; L 20m时，B 6m。依据以上规范规定，取c=80cm，取B=8m。A f a 2b 2c70 50 2 20 2 80320cm（3）托盘尺寸为了保证悬出部分的安全，根据设计经验，试验资料和构造要求，规定墩帽 下四周设1020cm宽的飞檐，托盘底面横向宽度B不宜小于支座底板外缘的距离 b;托盘侧面与翌直线间的夹角45支撑垫石横向边缘外侧50cm处的顶帽底缘点竖直线与该底缘点至托盘底部边缘处的连线的夹角30，如图12所示。图1 2桥墩托盘尺寸（单位cm）（4）墩身尺寸铁路桥墩的侧坡不应小于20:1,更多情况下采用30:140:1。设计中桥墩的
6、纵 向、横向倾斜度均采用35:1。（5）明挖基础尺寸明挖基础可采用单层式或多层式，每一层的厚度不宜小于1.0m。双向受力矩形墩台的明挖基础，其最上一层基础台阶两正交方向的破线与翌直线所成的夹 角，对于混）疑土基础不应大于35；其下各层台阶正交方向的夹角不应大于45如图1 3所示第二章荷载计算 主力（）垂直荷载1、梁及桥面重（按木枕桥面计）N 1568 38 24.72506.6kN2、桥墩圬工重（1）顶帽C30号钢筋混）疑土N2 8.0 3.2 0.6 25384kN（2）托盘C30号混）疑土1N3(4.3 7.6) 2 -2.8 23 766.36kN（3）墩身圬工重圬工体积2h2hdB d
7、h0 035。35d Bh_4 330 352h当 d。2.8，B。4.3 时N4 23V，计算结果见表2- 1表2 1h(m)V(m3)NkN)565.411504.3710141.773260.8115229.92广5288.0820330.6522.2379.17872W（二）垂直荷载1、单孔轻载（图2 - 1）图2- 1单孔轻载（单位m）1430 2.65 17.2 119.6 15.75241507.88kNMr 1507.88 0.35527.758kN m2、单孔重载（图2-2）? qZ5H T.11rH24/图2- 2单孔重载（单位m）r 1430 21.35 17.2 119
8、.6 8.25&241979.24 kNM 1979.24 0.35692.734kN mR23、双孔重载（图2-4）由结构力学原理可知，如果相邻两孔梁的跨度分别为L和L2,两孔梁上静活载分别为G和G2，则当G1 G时，简算墩的支座反力之和为最大，因为是等跨 l1 l2梁，所以公式简化成G G2,计算x值：6 Gtk RL图2- 3 x计算简图(单位m)G1 G2104 (11.9 x) 119.624.7 (11.9 x) 1430 119.6 24.7 x 7.5x 5.32 m由此可以得出双孔重载图示：11 “6.5 &S32TLuJ24卅Iiff/b压24图2- 4双孔重载（单位m）R
9、3 R3 R3”1430 7.97 11.88 119.6 18.41 243029.27kNM% (R3 RT) 0.35 (1564.79 1464.49) 0.35 35.105kN m4、双孔空载(图2-5)104 6.58 2.94119.6 18.12 15.2924L1图2- 5双孔空载(单位m)R4 R4 R424.7 13 1222321.1kNMR. 0二、附加力()顺桥方向水平力1、制动力(牵引力与制动力大小相等，方向相反)(1) 单孔轻载和单孔重载PZ (1430 17.2 119.6) 0.10348.712kN对墩身任意截面的力矩：MZ 348.712 (0.325
10、 2.6 h)1020 348.712h见表22表22h(m)510152022.2MZ(kN m)2763.564507.126250.687994.248761.41(2) 双孔重载FZ1 (1430 11.88 119.6) 0.10 285 348.712kNFz2 (18.12 119.6 6.58 104) 0.10 285 348.712kN因为均小于一孔梁跨的固定支座的水平力，故仍采用单孔梁跨制动力2、风力 风压强度按W 1.1kN /m2计算。(1) 顶帽及托盘风力(纵向)7.6 4.3P (8 0.62) 1.101 2 (4.8 11.9) 1.10 18.37kN2 2
11、 7.6 4.3MP4.8 (0.3 2) 11.91.10 币 hW3 7.6 4.3ra26.444 18.37 h见表23表23h(m)510152022.2MA(kN m)118.294210.144301.994393.844434.258（2）墩身风力（计算结果见表24）b 4.3m2hn 35/m2计算。h (b h / n) hh 3b 2h/ n3 2b 2h/ n风压强度按W 1.1kN受风面积AbB2风力PW2 AWh 2b B 力臂c3 b B力矩（对计算截面）M %h2c (3b 2h/ n) W力矩（对基顶截面）M% 血（C 22.2 h）3bc/ 函62h/n)
12、WPW2(22.2 h)(3b、3 2h/n) W(b h/n) h W (22.2 h)6表2 4h(m)510152022.224.4450.4478.02107.17120.5M （kN m）PV2（对计算截面）60.43246.98567.481029.811280.19M% （kN m）（对基顶截面）480.72862.381129.231265.591280.19（二）横桥方向水平力1、梁及列车风力钢轨高度采用h00.16m轨底至梁底h22.6m轨底至支撑垫石顶h3 3m轨顶至梁底高度Q2.6 0.162.76m列车风力力臂c 3 2.16 5.16m梁上受风面积F1 2.76 2
13、4.7 68.172m2一孔列车受风面积F33 24.7/237.05m2(1)桥上无车E1.1 68.17274.99kNMo Eo (h30,16 I)74.99 1.78133.48kN m(2) 桥上有车单孔活载E11.1 (68.172 37.05) 115.74kNM1 1.1 (68.172 1.78 37.05 5.16)343.78kN m(3) 桥上有车双孔活载E21.1 (68.172 74.1)156.5kNM2 1.1 (68.172 1.78 74.1 5.16)554.07kN m以上力矩为对支撑垫石顶面力矩，对墩身截面再增加：M E (2.6 h)，计算结果见表25表2 5h(m)5+2.610+2.615+2.620+2.622.2+2.6桥上 无车E。(kN)74.9974.9974.9974.9974.99M0(kN m)703.4041078.3541453.3041828.2541993.232单孔 活载E1 (kN)115.74115.74115.74115.74115.74M1(kN m)1223.4041802.1042380.8042959.5043214.132双孔活载E2(kN)156.5156.5156.5156.5156.5M2(kN m)17
