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TB10002-2017 铁路桥涵设计规范简介:
TB10002-2017《铁路桥涵设计规范》是中国铁道科学研究院主编的一部关于铁路桥梁和涵洞设计的专业标准。该规范于2017年发布,是在之前版本的基础上进行修订和完善,旨在指导和规范中国铁路桥梁和涵洞的设计、施工和维护工作。
TB10002-2017涵盖了铁路桥涵设计的基本原则、设计方法、材料选用、结构形式、施工技术、抗震设计、环境保护、安全评估等多个方面,对桥梁的承载能力、稳定性、耐久性、施工可行性以及与环境的协调性等都有严格的规定。它对于保证铁路桥梁和涵洞的结构安全、提高工程质量和使用寿命具有重要意义。
规范中还考虑到铁路运营的高速化、重载化趋势,以及对环境保护和可持续发展的要求,因此在设计时充分考虑了桥梁的运营性能、施工经济性和环境影响。它是铁路工程设计和建设的重要技术依据,对于铁路行业的健康发展具有深远影响。
TB10002-2017 铁路桥涵设计规范部分内容预览:
1 + μ=1+ 22 40±L
3钢筋混凝土、素混凝土、石砌的桥跨结构及涵洞、刚架桥,其顶上填土厚度h 3m(从轨底算起)时不计列车竖向动力作用。当h<3m时,动力系数应按下式计算
6 1 + μ=1 +α 30 + L
15 0.4L I+μ=l+ 1+ 100+ t
式中L一一拱桥的跨度(m)。 2一一计算桥跨结构的主要杆件时为计算跨度(m);对于只承受局部活载的杆件 则按其计算图式为一个或数个节间的长度(m)。 f一拱的矢高(m)。 5支座的动力系数计算公式与相应的桥跨结构计算公式相同。 4.3.7高速铁路、城际铁路桥梁结构动力系数(1+u)应按下式计算JC∕T 2205-2014 石英玻璃术语,且不小于1.0
L 加载长度(m)。加载长度小于3.61m时,应取3.61m;简支梁应取梁 的跨度;连续梁可按平均跨度乘以跨度调整系数确定、且不应小于最 大跨度。
表4.3.7 连续梁跨度调整系数
3.8高速铁路、城际铁路涵洞及结构顶面有填土的承重结构,顶面填土厚度大于3 ,可不计列车动力作用;顶面填土厚度小于等于3m时,动力系数应按下式计算,
Ls——加载长度(m)。加载长度小于3.61m时,应取3.61m
0. 5 叫折减=0.63 hc + 0. 8
4.3.9桥梁在曲线上时,应考虑列车竖向静活载产生的离心力。离心力的计算应符合下 列规定: 1离心力应按下列公式计算:
F=f.C·W=f : W 127R
L一一桥上曲线部分荷载长度(m)。 当设计速度大于120km/h时,离心力和列车竖向活载组合时应考虑以下三种情况: 1)不折减的列车竖向活载和按120km/h速度计算的离心力(f=1.0)。 2)折减的列车竖向活载和按设计速度计算的离心力(f<1.0)。 3)曲线上的桥梁还应考虑没有离心力时列车竖向活载作用的情况。 3客货共线铁路离心力作用高度应按水平向外作用于轨顶以上2.0m处计算,高速
铁路、城际铁路离心力作用高度应按水平向外作用于轨顶以上1.8m处计算。重载铁路 离心力作用高度应按水平向外作用于轨顶以上2.4m处计算,
铁路、城际铁路离心力作用高度应按水平向外作用于轨顶以上1.8m处计算。重载铁路 离心力作用高度应按水平向外作用于轨顶以上2.4m处计算。 4.3.10列车制动力或牵引力计算应符合下列规定: 1制动力或牵引力应按计算长度内列车竖向静活载的10%计算;但当与离心力或列 车竖向动力作用同时计算时,制动力或牵引力应按计算长度内列车竖向静活载的7%计 算。 2双线桥梁按一线的制动力或牵引力计算;三线或三线以上的桥梁按双线的制动力 或牵引力计算。 3车站内的桥梁应根据其结构型式考虑制动和起动同时发生的可能进行设计。 4桥头填方破坏棱体范围内的列车竖向活载所产生的制动力或牵引力可不计算。 5采用铁路列车荷载图式中的特种活载时,不计算制动力或牵引力。 6重载铁路制动力或牵引力作用在轨顶以上2.4m处,其他标准铁路的制动力或率 引力均作用在轨顶以上2m处。当计算桥梁墩台时移至支座中心处,计算台顶以及刚构 桥、拱桥时制动力或牵引力时移至轨底,均不计移动作用点所产生的竖向力或力矩。 4.3.11列车横向摇摆力作为一个集中荷载取最不利位置,以水平方向垂直线路中心线 作用于钢轨顶面。横向摇摆力取值按表4.3.11取值并应符合下列规定: 1多线桥梁可仅计算任一线上的横向摇摆力。
4.3.10列车制动力或牵引力计算应符合下
表 4.3.11 横向摇摆力计算取值表
4.3.12铺设无缝线路的桥梁应考虑无缝线路纵向力(伸缩力、挠曲力、断轨力)作用。
4.3.12铺设无缝线路的桥梁应考虑无缝线路纵向力(伸缩力、挠曲力、断轨力)作用。
4.3.12铺设无缝线路的桥梁应考虑无缝线路纵向力(伸缩力、挠曲力、断轨力)作用。 无缝线路纵向力计算应符合下列规定: 1无缝线路纵向作用力的取值按《铁路无缝线路设计规范》(TB10015)相关规定 计算。 2检算墩台时,纵向力作用点应为墩台支座铰中心,检算支座时应为支座顶中心:
桥台顶断轨力作用点为台顶。 3桥梁位于无缝线路区段时,墩台设计无缝线路纵向力组合应符合下列规定: 1)同一股钢轨的伸缩力、挠曲力、断轨力不得叠加。 2)伸缩力、挠曲力、断轨力不得与同线列车活载引起的作用力组合。 3)墩台设计时增加的长钢轨纵向作用力荷载组合应符合表4.3.12的规定
表4.3.12 增加的长钢轨纵向作用力组合表
:E一脱轨荷载距线路中心距离,客货共线铁路、重载铁路,脱轨荷载作用于线路中线一侧E <2.0m范围以内的最不利位置上;高速铁路和城际铁路,脱轨荷载作用于线路中线一侧 E≤2.2m范围以内的最不利位置上。 P一一列车竖向脱轨荷载。客货共线铁路P=80kN/m;高速铁路和城际铁路P=64kN/m;重 载铁路P=85zkN/m。(z为ZH图式中重载铁路荷载系数。)
4.3.14气动力计算应符合下列规定:
qv=2qh: 7D+30
qh一水平气动力(kN/m²)。 D一一作用线至线路中心距离(m)。 3对顶盖下的建筑物或构件,qh与qv应乘以1.5的阻挡系数。声屏障设计时面荷 载qh和qv应与有车的风荷载叠加。因气动力可能引起自振的结构,还应考虑动力放大 系数。该系数通过研究确定。
3.14驶过的列车对建筑物或构件的气动
4.4.2作用于桥墩上的流水压力计算应符合下列规定!
4.4.2作用于桥墩上的流水压力计算应符合下列规定:
作用于桥墩上的流水压力计算应符合下列规定: 作用于桥墩上的流水压力可按式(4.4.2)计算:
1作用于桥墩上的流水压力可按式(4.4.2)计算:
P=KAY" 2gn
式中 P一流水压力(kN)。 A一一桥墩阻水面积(m²)《预应力混凝土用钢丝 GB/T 5223-2014》,通常计算至一般冲刷线处。 一水的容重,一般采用10kN/m3。 gn—重力加速度(m/s²)。 V一一计算时采用的计算流速(m/s);检算稳定性时采用设计频率水位 的流速;计算基底应力或基底偏心时采用常水位的流速。 K一一桥墩形状系数。方形桥墩:1.47;尖端形桥墩:0.67;矩形桥墩长边 与水流平行):1.33;圆端形桥墩:0.60;圆形桥墩0.73。 2流水压力的分布假定为倒三角形,其合力作用点位于水位线以下1/3水深处。 4.4.3位于有冰凌的河流和水库中的桥墩台,应根据当地冰凌的具体条件及墩台结构形 式,考虑有关冰荷载作用。冰压力可按下述规定取用: 1河流流冰产生的动压力。 2风和水流作用于大面积冰层产生的静压力 3冰覆盖层受温度影响膨胀时的静压力(在闭塞空间)。 4冰堆整体推移的静压力。 5冰层因水位升降产生的竖向作用力。 4.4.4桥涵结构和构件应计算均匀温差和日照温差引起的变形和应力。温差计算时的线 膨胀系数可按表4.4.4取值。均匀温差应按当地气侯条件与建造条件确定,并应符合下 列规定: 1涵洞和跨度在15m以内,矢跨比不小于1/4的石拱桥,且最冷月平均气温不低于 20℃时,气温变化的影响可不考虑。 2对于钢桥应考虑历年极端最高和最低气温;对于混凝土桥,则视构造的式样、尺 寸和当地外界气温等条件按附录D的“钢筋混凝土、混凝土和砌石矩形截面杆件计算温 度图解”确定构件的计算温度,外界气温根据桥涵所在地区按附录E的“全国一月份平
均气温(℃)图和全国七月份平均气温(℃)图”确定。 3均匀温差系从构件合龙时的温度算起。
表4.4.4线膨胀系数表
4.4.5刚架、拱等超静定结构、预应力混凝土结构、结合梁等,应考虑混凝土收缩的影 响,涵洞可不考虑。混凝土收缩的影响可按降低温度的方法计算,并符合下列规定: 1整体灌筑的混凝土结构可按降低温度20℃计算。 2整体灌筑的钢筋混凝土结构可按降低温度15℃计算。 3分段灌筑的混凝土或钢筋混凝土结构可按降低温度10℃计算。 4装配式钢筋混凝土结构可按降低温度5~10℃计算。 4.4.6位于通航河流中的桥梁墩台,设计时应考虑船舶的撞击作用,其撞击作用力可按 式4.4.6计算,撞击力的作用高度,应根据具体情况确定,缺乏资料时可采用通航水位 的高度。
= yvsin α W C, + C2
F一撞击力(kN)。 一一动能折减系数(s/m2),当船只或排筱斜向撞击墩台(指船只或排筱驶 近方向与撞击点处墩台面法线方向不一致)时可采用0.2,正向撞击(指 船只或排筏驶近方向与撞击点处墩台面法线方向一致)时可采用0.3; 考虑设置吸能防护措施时,应适当折减,折减值应通过试验研究。 V一一船只或排筱撞击墩台时的速度(m/s),此项速度对于船只采用航运部门 提供的数据,对于排筱可采用筱运期的水流速度。 α一一船只或排筱驶近方向与墩台撞击点处切线所成的夹角,应根据具体情况 确定,如有困难,可采用α=20°
W一船只重或排筱重(KN)。 C1,C2一一船只或排筱的弹性变形系数和墩台工的弹性变形系数,缺乏资料时 可假定Ci+C2=0.0005m/kN。 4.4.7桥墩有可能受到汽车撞击时,应考虑汽车的撞击力。撞击力顺行车方向应采用 1000kNLG15 浇制钢筋混凝土板式楼梯,横行车方向应采用500kN,两个等效力不同时考虑,撞击力作用于行车道以上 1.20m处。 4.4.8连续结构桥墩及基础应计算恒载作用下支座摩阻力作用。 4.4.9 波浪力应按现行《港口与航道水文规范》JTS145的有关规定计算。 4.4.10地震力作用应按《铁路工程抗震设计规范》GB50111的规定计算
W一一船只重或排重(KN)。 C1,C2一一船只或排筱的弹性变形系数和墩台工的弹性变形系数,缺乏资料时 可假定Ci+C2=0.0005m/kN。 4.4.7桥墩有可能受到汽车撞击时,应考虑汽车的撞击力。撞击力顺行车方向应采用 1000kN,横行车方向应采用500kN,两个等效力不同时考虑,撞击力作用于行车道以上 1.20m处。 4.4.8连续结构桥墩及基础应计算恒载作用下支座摩阻力作用。 4.4.9 波浪力应按现行《港口与航道水文规范》JTS145的有关规定计算。 4.4.10地震力作用应按《铁路工程抗震设计规范》GB50111的规定计算