第九章 铁路简支梁桥在曲线上的布置
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曲线上桥梁的布置方法1 布置原则曲线上的桥梁采用直线或折线布置法,其主要思想是将桥面结构( 防撞墙、防护栏、行车道等 )现浇成相应曲线线形,适当增加上部梁板的宽度,使之在桥宽范围内将曲线的桥面结构“包住”。
同时要考虑设计施工的简便以及桥梁的适用性、经济性和美观性的要求。
因一般加宽值不大,所以通常采用加宽上部梁板的翼缘的方式来加宽桥面。
2 直线布置直线布置法是指适当增加上部结构宽度,将全桥按直线桥修建的方法(见图 1 图中左右幅各孔桥面正宽相同)。
一般全桥以桥中心桩号处平曲线的切线方向为轴线(如桥梁的斜交角度较大,轴线的方向可以调整),墩台平行布置。
其特点是全桥各孔的上部梁板、下部盖梁等主体部分完全相同。
确定了桥轴线后,全桥的设计与施工基本与直线桥相同,十分方便。
采用此种设计方法,在设计中需解决的主要问题是上部梁板的加宽值的确定、桥轴线的确定、桥面构造与上部梁板边缘距离、各部位标高的计算。
而且,由于墩台平行布置,而路中心线为曲线,在桥台处桥梁轴线与路中心线有一定的偏角,还应考虑耳墙与路肩的衔接、桥头搭板的宽度及相对于桥台的位置等问题。
还应注意的是,对于双幅桥来说,曲线内侧桥所需的加宽值大于曲线外侧的加宽值,为便于设计和施工,通常左右幅桥采用相同的加宽值。
并将曲线外侧桥向曲线内侧移动,使桥宽的多余部分移至中央分隔带不易被人所见处,以避免在曲线外侧锐角处产生一个较大的外露部分,影响桥梁的美观。
3 折线布置折线布置法是指将上部梁板按各墩台间的弦线方向布置,每孔上部结构相对于上一孔偏转一定角度,全桥上部结构呈折线形。
折线布置法的上部梁板是在一孔的范围内加宽,所以其加宽值比在全桥范围内加宽的直线布置法小。
由于折线布置方式较好的适应了曲线的变化,其适用范围也较广泛,可应用于桥长较长、曲线半径较小、斜度较大等直线布置法不适合的情况。
折线布置法可分为两种:墩台平行法和墩台径向法。
3.1 墩台平行法顾名思义,此方法中各墩台平行布置(见图 2 ,图中左右幄各孔桥面正宽相同)。
桥梁墩台与基础工程习题第一章绪论1、桥梁墩台、桥台的主要作用是什么?2、基础的类型有哪些?各有什么特点?3、用你学过的力学知识解释轻型桥墩的力学原理。
4、拼装式墩台的特点是什么,有何优点?5、有人说:“修建一座桥梁工程,如果基础工程修出了水面,就其工程的艰难程度而言,可谓完成了总量的70%”,谈谈你对这句话的理解。
第二章桥墩构造与设计1、桥墩设计内容及须收集的设计资料有哪些?2、实体墩的构造特点?3、实体墩力学检算的主要内容及目的是什么?4、实体墩力学检算中常用的荷载及其计算方法。
活载图式有哪几种?5、柔性墩桥的主要力学特点。
6、空心墩的构造特点。
7、公路柱式桥墩的构造和计算特点。
8、圆端形直线桥墩扩大基础基底检算(1)检算资料:活载等级:中——活载;线路情况:Ⅱ级,直线,单线,平坡,非地震区。
桥梁情况(等跨梁):梁跨为预应力混凝土梁,梁全长;梁端缝;梁重(包括支座重);枕顶至梁底3.00m,钢轨、垫钣总高17cm(钢轨15cm,垫钣2cm)梁上设双侧人行道,其重量与线路上部建筑重量按3.55T/m计算;h=30m圆端形桥墩,基础为矩形,墩身基础均为150级片石混凝土,托盘为200级混凝土,顶帽为200级钢筋混凝土;托盘及顶帽共重为50.53T。
(2)水文地质情况:计算水位高出原地面3.0m;常水位高出地面1m;局部冲刷线在地面以下3m,一般冲刷线在地面以下1m;地基土为Q4粘性土(按透水计),有关物性指标见图一。
(3)标准风压强度W0=70kg/m2,位于一般平坦空旷地区。
(4)作业目的要求:目的:通过作业,巩固学习内容,基本掌握桥墩扩大基础基底检算的方法。
要求:检算桥墩基底应力和偏心。
顶帽及托盘尺寸见图1,墩身及基础尺寸见图2。
图1墩帽及托盘尺寸图2桥墩尺寸第三章桥台构造与设计1、铁路重力式桥台的构造。
其主要尺寸如何拟定?2、重力式桥台计算中有哪些荷载,如何计算?3、重力式桥台的检算内容及活载布置常用图式?4、锚定板桥台的受力机理及布置原则?5、轻型桥台的类型及构造特点。
曲线上构造物坐标的计算案例——某高铁曲线桥简支梁墩布置放样先看一下相关图纸的截图:这是曲线要素表:这是曲线桥墩中心线与路线中心线的关系图全图与局部放大图:这是图纸上全部的桥墩位置参数图:这里取两处有代表性的位置,这是圆曲线上某段:这是缓和曲线上某段:简支梁墩曲线布置大样图:桥墩及基础尺寸:图纸的附注说明:————————————————————————————————————————————————————————————补充相关尺寸在讲述之前,有必要补充一下以上设计文件中没有给出或者标注不清晰的相关尺寸:1.简支箱梁宽度11.6米;2.直线上,简支箱梁在桥墩上假设时,相邻两箱梁之间留10cm的缝宽,以桥墩中线为界,两侧各5cm;3.两轨道中心线之间的距离为4.4米。
按我的理解,以目前大多数测量工程师的理论和实践基础,本日志所呈现的高铁简支墩梁,在直线上的放样和计算应该没有问题。
因此本文仅针对曲线上的一些情况来阐述。
两个关键点曲线又分圆曲线和缓和曲线两种情况,按照对设计文件的理解,圆曲线和缓和曲线上简支墩梁放样的关键在于两点:1.对外距E的处置,这个涉及到构造物控制线的左、右距离的确定;2.构造物控制线(即桥墩基础的中轴线)相对于路线的夹角,这个涉及到控制线的方位。
第1点,E的数值没有问题,每个桥墩都标注了这个参数,关键是要理解这个E值如何落实到放样计算中,此外,若能自己计算验证出E值的数值则更好。
第2点,控制线的方位,附注说明中说得很清楚,平分偏角的补角,这个在圆曲线上很简单,也就是对应中桩的法线(即正交),而在缓和曲线上就不行了,那到底偏多少呢,这个需要计算确定,而且必须确定好,否则墩梁的施工放样会有问题。
圆曲线上各参数的含义及计算先来简单一点的,理解一下圆曲线上各参数的含义及计算方法。
其关键的示意图再次展示如下:由于高铁轨道的左线和右线分别进行平面设计,左线、右线分别有对应的直曲表,从该图可得知,墩梁的定位以左线为基准。
谈单线铁路简支梁桥在圆曲线上的布置
张金栓
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2012(038)013
【摘要】结合木瓜界铁路专用线上的一座大桥说明单线铁路桥梁全部位于圆曲线上的曲线布置情况,对梁体布置、桥台及桥墩布置一一作介绍,同时说明选择布置方法时应结合线路平面曲线要素、梁体及墩台结构设计等因素综合确定,从而确保单线铁路梁桥布置更加合理。
【总页数】2页(P230-231)
【作者】张金栓
【作者单位】中铁工程设计咨询集团有限公司太原设计院,山西太原030009
【正文语种】中文
【中图分类】U443.22
【相关文献】
1.单线铁路会让站布置图型探讨 [J], 张成聚
2.高速铁路简支梁桥等跨布置的理论研究 [J], 田杰;许克宾
3.高烈度地震区公路不等高桥墩简支梁桥隔震支座的布置 [J], 彭刚辉;郑史雄;贾宏宇
4.有砟轨道对典型单线铁路简支梁桥\r地震响应的影响 [J], 韩国庆;蒋丽忠;魏标;王祯伟;李朝斌
5.考虑跨数影响的单线铁路简支梁桥桥墩地震响应 [J], 鲜国;魏标;李传富;王祯伟;杜雪松
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铁路桥梁曲线布置中:平分中矢法和切线法相关概念这只有在曲线桥中才会出现这个名词的:由于曲线桥的路线中线是曲线,而所用的梁是直的,因此路线中线与梁的中线不能完全吻合。
梁在曲线上的布置,是使个梁跨的中线联结起来,成为与路中线基本相符的折线,这条折线成为桥梁的工作线。
墩、台中心一般就位于这条折线转折角的顶点上。
在桥梁设计中,梁中心线的两端并不是位于路线中线上,而是向外侧移动了一段距离E,E称为偏距。
如果偏距E为梁长为弦线中失值的一半,这种布梁方法称为平分中矢布置。
如果E等于中失值,称为切线布置。
偏移距的算法曲线桥的墩位中心是不在线路中线上,偏距E的计算方法如下:先确定梁的布置是切线布置,还是平分中矢布置,计算公式不同哟。
1. 圆曲线:切线布置E=L*L/(8*R),平分中矢布置E=L*L/(16*R)2. 缓和曲线:切线布置E=L*L*t/(8*R*l)平分中矢布置:E=L*L*t/(16*R*l)其中:R-圆曲线半径,L-交点距,l- 缓和曲线长,t-计算点至ZH(HZ)的距离。
关于连续梁与简支梁过渡墩的布置连续梁在曲线上,由于梁可以弯做,所以它下面的墩子是用不着外偏的,但是它相邻孔的简支梁下面的墩却要外偏,如果曲线半径很小,这个偏值很大,这样就造成了连续梁下面的墩子不偏,相邻孔简支梁的墩子外偏,显然简支梁无法架梁了,因为没有了梁缝。
还是求高人解答。
这个问题本来是我看上面的问题时在筑龙论坛看到的,也没注意。
后来我负责的一个桥也有这个问题才注意的。
图纸上写的是:联间墩的简支梁支座根据该侧偏角、偏距确定,连续梁支座按照径向布置确定。
这个可能干过的都觉得很明确了,但我不敢确定,后来问了总工和设计院的才确定的。
呵呵。
就是过渡墩不用偏,简支侧支座要偏移。
至于曲线半径大小,是否需要进行偏移,要看偏距大小和验标的要求了,桩基,墩身,支座的要求都是不同的。
第一部分桥梁在曲线上的布置一、梁的布置与基本概念1梁的布置设在曲线上的钢筋混凝土简支梁式桥,每孔梁仍是直的,于是各孔梁中线的连接线成为折线,以适应梁上曲线线路之需要。
但若按图1所示布置,使线路中线与梁的中线在梁端相交,则由图可以看出,线路中线总是偏在梁跨中线的外侧,当列车过桥时,外侧那片梁必然受力较大;况且列车运行时要产生离心力,使外侧的一片梁受力较大的现象更加严重。
为了使两片梁受力较为均衡,合理的布置方案应把梁的中线向曲线外侧适当移动。
一般情况下梁的布置有两种方案:⑴平分中矢布置:在跨中处梁的中线平分矢距f,即梁的中线与线路中线的偏距f1=f/2;在桥墩中线处梁的中线与线路中线的偏距E=f/2。
这种布置的特点是内外侧两片梁的偏距相同(f1=E=f/2),故两片梁的人行道加宽值相等。
⑵切线布置:在跨中处梁的中线与线路中线相切,即偏距f1=0;在桥墩中心处梁的中线与线路中线的偏距为E=f。
12图1 梁的中线连成折线示意1----线路中线 2-----梁的中线2基本概念桥梁工作线:在曲线上的桥,各孔梁中心线的连线是一折线,称桥梁工作线,与线路中线不一致,如图2,AB-BC是桥梁工作线,abc是线路中线。
桥墩中心:两相邻梁中心线之交点是桥墩中心,如图2中的A,B及C各点。
基本概念中所述均指桥墩无预偏心的情况(见桥墩布置图3);有预偏心时见桥墩布置图4,桥墩中心在偏距的基础上再向曲线外侧偏移一距离,偏移距离详见设计图。
桥墩轴线:过桥墩中心作一直线平分相邻二孔梁中心线的夹角,这个角平分线即桥墩横轴(又称横向中线),如图2中的Bb;过桥墩中心作桥墩横轴的垂线为桥墩纵轴(又称纵向中线)。
桥墩中心里程:桥墩横轴与线路中线之交点称桥墩中心在线路中线上的对应点,如图2中的a、b及c点。
桥墩中心里程即以其对应点的里程表示之。
偏距E:桥墩中心与其对应点之间的距离称为偏距,如图2的Aa、Bb及Cc;偏距的大小由梁长及曲线半径决定之。
这个案例还是2010年12月18日网友***************发给我的,由于事务繁忙,一直未给予详细解答,在此趁着讲述曲线上构造物坐标计算专题时,一并在此分析解答,还望网友见谅这个迟到的回复。
先看一下相关图纸的截图:这是曲线要素表:这是曲线桥墩中心线与路线中心线的关系图全图与局部放大图:这是图纸上全部的桥墩位置参数图:这里取两处有代表性的位置,这是圆曲线上某段:这是缓和曲线上某段:简支梁墩曲线布置大样图:桥墩及基础尺寸:图纸的附注说明:————————————————————————————————————————————————————————————补充相关尺寸在讲述之前,有必要补充一下以上设计文件中没有给出或者标注不清晰的相关尺寸:1.简支箱梁宽度11.6米;2.直线上,简支箱梁在桥墩上假设时,相邻两箱梁之间留10cm的缝宽,以桥墩中线为界,两侧各5cm;3.两轨道中心线之间的距离为4.4米。
按我的理解,以目前大多数测量工程师的理论和实践基础,本日志所呈现的高铁简支墩梁,在直线上的放样和计算应该没有问题。
因此本文仅针对曲线上的一些情况来阐述。
两个关键点曲线又分圆曲线和缓和曲线两种情况,按照对设计文件的理解,圆曲线和缓和曲线上简支墩梁放样的关键在于两点:1.对外距E的处置,这个涉及到构造物控制线的左、右距离的确定;2.构造物控制线(即桥墩基础的中轴线)相对于路线的夹角,这个涉及到控制线的方位。
第1点,E的数值没有问题,每个桥墩都标注了这个参数,关键是要理解这个E值如何落实到放样计算中,此外,若能自己计算验证出E值的数值则更好。
第2点,控制线的方位,附注说明中说得很清楚,平分偏角的补角,这个在圆曲线上很简单,也就是对应中桩的法线(即正交),而在缓和曲线上就不行了,那到底偏多少呢,这个需要计算确定,而且必须确定好,否则墩梁的施工放样会有问题。
圆曲线上各参数的含义及计算先来简单一点的,理解一下圆曲线上各参数的含义及计算方法。
第一部分桥梁在曲线上的布置一、梁的布置与基本概念1梁的布置设在曲线上的钢筋混凝土简支梁式桥,每孔梁仍是直的,于是各孔梁中线的连接线成为折线,以适应梁上曲线线路之需要。
但若按图1所示布置,使线路中线与梁的中线在梁端相交,则由图可以看出,线路中线总是偏在梁跨中线的外侧,当列车过桥时,外侧那片梁必然受力较大;况且列车运行时要产生离心力,使外侧的一片梁受力较大的现象更加严重。
为了使两片梁受力较为均衡,合理的布置方案应把梁的中线向曲线外侧适当移动。
一般情况下梁的布置有两种方案:⑴平分中矢布置:在跨中处梁的中线平分矢距f,即梁的中线与线路中线的偏距f1=f/2;在桥墩中线处梁的中线与线路中线的偏距E=f/2。
这种布置的特点是内外侧两片梁的偏距相同(f1=E=f/2),故两片梁的人行道加宽值相等。
⑵切线布置:在跨中处梁的中线与线路中线相切,即偏距f1=0;在桥墩中心处梁的中线与线路中线的偏距为E=f。
(f=R-R*COS(α/2))12图1 梁的中线连成折线示意1----线路中线 2-----梁的中线2基本概念桥梁工作线:在曲线上的桥,各孔梁中心线的连线是一折线,称桥梁工作线,与线路中线不一致,如图2,AB -BC是桥梁工作线,abc是线路中线,E=F/2*1/COS(α/2)桥墩中心:两相邻梁中心线之交点是桥墩中心,如图2中的A,B及C各点。
基本概念中所述均指桥墩无预偏心的情况(见桥墩布置图3);有预偏心时见桥墩布置图4,桥墩中心在偏距的基础上再向曲线外侧偏移一距离,偏移距离详见设计图。
桥墩轴线:过桥墩中心作一直线平分相邻二孔梁中心线的夹角,这个角平分线即桥墩横轴(又称横向中线),如图2中的Bb;过桥墩中心作桥墩横轴的垂线为桥墩纵轴(又称纵向中线)。
桥墩中心里程:桥墩横轴与线路中线之交点称桥墩中心在线路中线上的对应点,如图2中的a、b及c点。
桥墩中心里程即以其对应点的里程表示之。
偏距E:桥墩中心与其对应点之间的距离称为偏距,如图2的Aa、Bb及Cc;偏距的大小由梁长及曲线半径决定之(E=L2/16R,L梁长,R曲线半径)。