标准规范下载简介
08 刚度规范限值对桥墩尺寸的影响及桥梁BIM工作的探索与创新-铁五院.pdf简介：
在桥梁工程中，刚度规范限值对于桥墩尺寸的设计起着关键作用。刚度是桥梁结构抵抗变形的能力，它直接影响到桥梁的稳定性、安全性和耐久性。根据刚度规范限值，设计人员需要计算出桥墩的合理尺寸，包括高度、宽度和截面形状等，以满足力学性能和经济性的双重要求。
铁五院，全称中铁第一勘察设计院集团有限公司，是一家拥有深厚桥梁设计经验的国有企业。他们在这个领域有着广泛的研究和实践，特别是在桥梁BIM（Building Information Modeling）工作的探索与创新。BIM技术在桥梁设计中的应用，可以提高设计效率，减少错误，优化施工流程，并且可以进行三维可视化模拟，帮助设计团队更好地理解和分析桥梁的结构性能。
通过BIM，铁五院可以实时共享和更新设计信息，使得各专业团队之间的协作更加顺畅，同时也能更好地满足刚度规范限值下的设计需求。例如，他们可以利用BIM进行精细化设计，通过模拟分析不同尺寸的桥墩对桥梁整体性能的影响，为决策提供科学依据。此外，BIM技术还能帮助他们进行施工过程中的质量控制和安全管理，提升整个桥梁建设项目的管理水平。
总的来说，铁五院在桥梁设计中，通过应用BIM技术，既满足了刚度规范的限值，也实现了设计效率和质量的提升，展示了他们在桥梁工程领域的专业能力和创新精神。
08 刚度规范限值对桥墩尺寸的影响及桥梁BIM工作的探索与创新-铁五院.pdf部分内容预览：
不同铁路制式桥墩刚度限值对比如下图
结论：不同铁路制式对桥墩刚度限值不同，《市域（郊）铁路设计规范》 (TB1062 2020）刚度限值最小。
02简支梁桥墩结构尺寸
中铁第五勘察设计院集团有限公司
L09J104 住宅厨房卫生间防火型变压式排风道-山东省标准图集客货共线铁路双线32m简支梁桥墩尺寸表
城际铁路双线32m简支梁桥墩尺寸表
重载铁路双线32m简支梁桥墩尺寸表
02简支梁桥墩结构尺寸
北京轨道交通大兴线制动墩尺寸表
03刚度限值对桥墩尺寸影响分析
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1.计算软件 采用《铁路梁桥智能设计系统》，根据墩身尺寸及地质条件智能配置基础：满足指定刚度 限值条件下的最优基础布置。 2.模型边界条件 a）市域铁路无诈轨道(35+35)m简支梁桥墩，横桥向尺寸取3.6m b）市域铁路35m简支梁刚度限值209kN/cm，与其他铁路制式桥墩刚度限值比较降低了 35%~59%; c）摩擦桩，设计桩长40m左右。表层地质为软塑粘性土，m=6000kPa/m²； d）桥墩基础配置正常，不能因为桥墩尺寸减小增加桩数或桩间距过大； e）断轨力，采用铁科院研究成果
03刚度限值对桥墩尺寸影响分析
3.铁科院断轨力研究成果
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《铁路32m简支梁桥墩顶断轨力取值研究》（铁科院铁建所，2021年12月）研究结论： a）钢轨极限轨温差60℃时，无轨道墩顶断轨力仅为规范值的85% b）当考虑墩顶纵向线刚度、参与受力的钢轨股数、轨温差和活动支座摩阻力等因素影响 十算得到的墩顶断轨力均小于规范值，其中影响最大的是参与受力的钢轨股数，活动支座摩 组力影响最小，可将其作为安全储备。参与受力的钢轨股数越多，墩顶断轨力比规范值小得 越多。 c）考虑单线2股钢轨和双线4股钢轨参与受力，线路墩顶断轨力随着墩顶纵向线刚度增加 而增大
03刚度限值对桥墩尺寸影响分析
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◆铁路大线32+32m单、双线染不同墩顶纵可线风度 XVH 和无雄轨道线路墩顶断轨力传递系数
03刚度限值对桥墩尺寸影响分析
→市域铁路（35+35)m单、双线梁不同墩顶纵向线刚度， 对应无雄轨道墩顶断轨力传递系数K
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03刚度限值对桥墩尺寸影响分析
4.刚度限值对桥墩尺寸的影响
市域铁路不同刚度限值对应桥墩尺寸表
结论：不同刚度要求不同导致桥墩尺寸相差约30%
03刚度限值对桥墩尺寸影响分析
结论：刚度限值为控制墩身 刚度限值越大，墩身纵向尺寸越大。
03刚度限值对桥墩尺寸影响分析
◆高速铁路V=350km/h，不同刚度限值对应桥墩尺寸。
03刚度限值对桥墩尺寸影响分析
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5.车桥耦合动力分析 市域铁路（35+35)m简支梁桥墩，墩高10m，采用满足纵向刚度209kN/cm最小尺寸 1.20×3.60m。 选取列车满载工况，考虑35m简支梁工后徐变值1.5mm，按设计速度（120~160km/h）和 检算速度段（180~200km/h）计算 ?当单线、双线CRH6型列车分别以120~160km/h(桥梁设计速度)通过该桥时，该方案桥梁的 动力响应均在容许值以内，列车竖、横向振动加速度满足限值要求，列车行车安全性满足要求 列车乘坐舒适性均能够达到“优秀”标准以上。 。当单线、双线CRH6型列车分别以180~200km/h(桥梁检算速度)通过该桥时，该方案桥梁的 动力响应均在容许值以内，列车竖、横向振动加速度满足限值要求，列车行车安全性满足要求 列车乘坐舒适性均能够达到“良好”标准以上。
车一桥耦合动力响应评价结果汇总表
结论：桥梁都具有良好的动力特性及列车走行性，列车通过桥梁时的安全性及乘坐舒适快 足要
桥梁都具有良好的动力特性及列车走行性，列车通过桥梁时的安全性及乘坐舒适性均满
35m简支梁桥上采用常阻力扣件，35m简 支梁活动端钢轨伸缩附加力最大值为235.22kN， 对应附加应力为33.27MPa。35m简支梁活动 端钢轨制动附加力最大值为144.74kN，对应附 加应力为18.78MPa
03刚度限值对桥墩尺寸影响分析中铁第五勘助察设计院集团有限公司检算项目35m简支梁，无作轨道，曲线半径1200m，速度160km/h检算结论温度应力伸缩或挠曲附加钢轨制动强度应力合计附加应力钢轨容许应力检算结果应力较大值动弯应力(MPa)82.5833.27167.4518.78302.08351.3(拉)通过伸缩和挠曲附加力较大单根钢轨容许温度压力允许温升实际最大温升检算结果稳定性值(kN)(kN)(℃C)(℃)通过无作轨道不检算断缝值断缝计算值断缝允许值检算结果(mm)16.770通过梁轨区域快速位移快速位移计算值允许值检算结果相对位移(mm)常阻力扣件区1.24通过结论：轨道强度、稳定性、断缝值、梁轨相对位移均满足规范要求。第23页
03刚度限值对桥墩尺寸影响分析
03刚度限值对桥墩尺寸影响分
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7.结论 市域铁路(35+35)m简支梁桥墩，墩高10.0m，纵向刚度209kN/cm，最小尺寸 1.20×3.60m，满足强度、偏心要求，满足轨道检算要求，动力性能良好。 刚度限值是影响桥墩纵向尺寸的最主要因素。
04关于桥墩线刚度的思考
1.桥墩线刚度控制主要原因
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1.桥墩线刚度控制王要原因 ?钢轨强度要求：无缝线路钢轨工作应力（固定区温度应力+动弯应力+纵向附加力），应小于钢 轨充许应力。 ●无缝线路稳定性要求：在制动力作用下，无伸缩调节器时，梁轨相对位移小于4mm。 ●钢轨断缝控制值。一般情况下取70mm，困难条件下取90mm。一般按70mm考虑。 2.轨道专业简支梁桥墩纵向水平线刚度取值研究表明 ·钢轨强度条件、制动梁轨相对位移不起控制作用，钢轨断缝值起控制作用。 ?钢轨断缝值受温度和活动支座摩擦系数控制。 活动支座摩擦系数越小，刚度控制值越大。刚度控制值研究时活动支座摩擦系数一般取0.02，不 是主要控制值。 降温温差越大，刚度控制值越大。温差是无缝线路需要控制桥墩线刚度值的关键因素。
1.桥墩线刚度控制王要原因 ?钢轨强度要求：无缝线路钢轨工作应力（固定区温度应力+动弯应力+纵向附加力），应小于钢 轨充许应力。 ●无缝线路稳定性要求：在制动力作用下，无伸缩调节器时，梁轨相对位移小于4mm。 ●钢轨断缝控制值。一般情况下取70mm，困难条件下取90mm。一般按70mm考虑。 2.轨道专业简支梁桥墩纵向水平线刚度取值研究表明 ·钢轨强度条件、制动梁轨相对位移不起控制作用，钢轨断缝值起控制作用。 ?钢轨断缝值受温度和活动支座摩擦系数控制。 活动支座摩擦系数越小，刚度控制值越大。刚度控制值研究时活动支座摩擦系数一般取0.02，不 是主要控制值。 ·降温温差越大，刚度控制值越大。温差是无缝线路需要控制桥墩线刚度值的关键因素。
04关于桥墩线刚度的思考
3.规范关于温度区域划分
04关于桥墩线刚度的思考
寒冷区域主要包括我国东 北地区、新疆地区、内蒙古地 区、华北地区、西北部分地区 及青藏高原地区。 温暖区域主要包括我国华 东地区、华南地区和西南大部 分地区，主要气候特点为：夏 季气温较高且高温持续时间较 长，冬季比较温暖，季节性的 冻融循环现象不突出。
04关于桥墩线刚度的思考
福厦高铁泉州湾跨海大桥(3×70)m连续刚构，矩形墩 墩高40.0m，边墩1.4×9.0m，中墩3.0×9.0m
轨道交通（3×35)m连续刚构，矩形墩，墩高10.0m，边 墩0.55×3.2m，中墩1.2x9.0m
轨道交通（3×35)m连续刚构，矩形墩，墩高10.0m，边 墩0.55×3.2m，中墩1.2x9.0m
04关于桥墩线刚度的思考
德国高铁，翁施特兽特河谷大桥，整体桥一联（3×58+4×（4×58+116+4×58)+(3×58)=2668m），墩高25~45m 中墩薄壁墩壁厚1.5m：边墩薄壁墩壁厚0.6m
04关于桥墩线刚度的思考
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断轨力对城际铁路、市域铁路桥墩尺寸、结构配筋影响较大，建议采用铁科院研究 成果。 我国幅员阔， ，温差具有明显地域特征，桥墩刚度限值需考虑温差
05桥梁BIM工作的探索与创新
开发《桥梁BIM模型生成系统》，与现有软件无缝集成，目前已解决铁路桥梁涵洞、 敦台、简支箱梁、T梁、连续梁、道岔梁、连续梁拱、钢桁梁、斜拉桥、上承式拱 组合桥式、桥面系的模型问题
05桥梁BIM工作的探索与创新
05桥梁BIM工作的探索与创新
05桥梁BIM工作的探索与创新 中铁第五勘察设计 P国E →创新技术路径，不依赖商用BIM平台 可直接生成兼容 铁路BIM联盟标准的IFC文件
→创新技术路径，不依赖商用BIM平台，可直接生成兼容铁路BIM联盟标准的IFC文件
05桥梁BIM工作的探索与创新
◆全参数驱动，单一数据源，二维设计和BIM建模同步，解决桥梁 BIM应用二维设计、三维建模不同步问题，
05桥梁BIM工作的探索与创新
DL／T 5168-2016 110kV-750kV架空输电线路施工质量检验及评定规程 中铁第五助察设计院集团有限公司
提出BrIJSON桥梁三维数据交换标准。桥梁应用软件生成BriJSON格式数据文件，专用解释程序 生成IFC，有效解除了应用软件与具体平台、标准之间的耦合，同时BriJSON采用高级指令描述几何模型 创建过程，为后期模型变更带来很大便利
05桥梁BIM工作的探索与创新
中铁第五勘察设计院集团有限公司
→桥墩模型可直接在配筋软件中使用，生成三维配筋模型和二维钢筋图，其中三维配筋模型可供 钢筋加工使用。
T／CCES 15-2020 桥梁健康监测传感器选型与布设技术规程(完整清晰正版).pdf05桥梁BIM工作的探索与创新
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