高速铁路中小跨度桥梁设计活载模式的探讨

高速铁路中小跨度桥梁设计活载模式的探讨

宋　涛

（中铁二院（成都）建设发展有限责任公司，四川　成都　610031）

摘　要：文章以高速铁路桥梁设计为研究视角，将高铁中小跨度桥梁作为研究对象，集中针对活载模式展开分析讨论，从各国中

小跨度桥梁设计活载模式出发，讨论中小跨度桥梁的优势以及主要形式，最后提出了中小跨度桥梁设计活载模式的实践应用，期待为进一步提高高铁桥梁设计水平贡献绵薄之力。关键词：高速铁路；中小跨度桥梁；活载模式

在国家交通运输体系当中，铁路运输始终扮演着最重要的角色，而近年来高速铁路已经成为铁路运输事业发展中的重点，如何进一步提高高铁线路建设水平已经成为集中关注的问题，在高铁线路建设实践中桥梁是一个主要的环节，进一步提高桥梁设计水平是重点所在。基于此，笔者针对《高速铁路中小跨度桥梁设计活载模式的探讨》一题的研究具有现实意义。1　中小跨度桥梁设计活载模式概述

从国际交通运输业发展实际情况来看，每一个国家在设计中小跨度桥梁的过程中，所采用的活载模式不尽相同，英国基本上都会利用RU活载、RL活载，其中RU活载是做主要的类型，其也被称之为UIC模式，一般都会在客货同线的中小跨度桥梁中进行使用；而RL模式在客运专线的桥梁设计中使用比较广泛。在日本，进行中小跨度桥梁设计的时候，最常见的就是NP模式，该模式与日本铁路运输发展的实际情况比较吻合。我国目前在高铁客运专线的中小跨度桥梁设计中，通常都会选择ZK这一活载模式。总而言之，在实施桥梁设计的过程中，对于活载模式的选择，应该对列车运行过程中的竖向动力作用进行集中的思考，这就需要对列车运行过程中的垂直方向的动力效应进行计算，然后将其转换为列车的静力效应，之后在根据这一结果确定桥梁设计过程中所采用的活载模式。在实践中，每一个国家和地区选择活载模式过程中所参照的标准参数是不一样的，另外在计算动力系数的过程中，还要结合运行车辆的类型、车辆的行驶速度、轨道的基本形式等多方面的因素，所以在计算当中所应用到的公式也是不相同的，但是无论应用何种计算公式进行计算都应该遵循相同的原则，那就是荷载要随着跨度的增加相应的减少。

2　中小跨度桥梁设计活载模式优势与形式

在高铁桥梁设计的过程中，由于桥梁位于铁路的下方，这就使得桥梁受到垂直方向作用力以及重力等因素的影响，容易在使用的过程中出现变形等问题，所以在设计的时候首先要考虑的就是如何去提高桥梁的刚度，进而实现对变形等基本问题的有效控制。如果某一个桥梁的刚度是比较小的，那么列车在桥梁上运行的时候，会对其产生挠度，同时由于其重力等因素的影响，将会使得行驶轨道受到严重的影响。在列车通过桥梁的时候，会对桥梁结构生产极大的冲击力，这样一来不仅会使得列车行驶过程中的舒适度遭受一定的影响，严重的情况下会引发安全事故的出现，这对于安全交通运输来讲是不利的。通常情况下来讲，中小跨度的桥梁都具有刚度大、不易发生变形的优点，同时可以有效的满足高铁轨道对桥梁变形问题层面的要求。基于此，在高铁运输快速发展的背景下，中小跨度桥梁受到广泛的青睐，在钢铁桥梁的设计中应用比较广泛。踪测量，并学会给出合理的评价，选择出科学、合理、有效的检测方法，完善沥青路面养护维修管理系统。参考文献：

[1] 薛佳悦.公路沥青路面检测方法研究[J].中国新技术新产品,

就我国目前发展实际情况来看，高铁中小跨度桥梁的设计过程中，集中使用的是简支梁和连续梁两种形式。在对跨度进行设计的时候，通常都会以标准跨径作为基础，同时结合实际情况的需要实现对跨径的优化，从而满足刚度以及变形等方面的现实要求。简支梁的设计中，主要包括T型梁和箱梁两种模式，其中T型梁的标准跨径是12m、16m，箱梁的标准跨径是20m、24m、32m。而连续梁又分为小跨径连续梁和中跨径连续梁两种类型，其中前者的标准跨径的形式比较多，主要包括3×34m、3×32m、2×24m、2×32m、2×40m几种；后者的标准跨径有100m、80m、72m、m、56m、48m、40m等形式，在这几种中跨径连续梁当中主要应用的是变高梁这一模式。与此同时，现阶段三跨梁也是中小跨度桥梁设计中常见的模式之一。

3　中小跨度桥梁设计活载模式的实践应用

现阶段，高铁桥梁设计的过程中，基本上都会选择简支梁和连续梁的模式，然后结合相关设计标准对活载模式进行设计。结合现阶段高铁中小跨度桥梁设计实践中所应用的荷载效应，可以看出：中小跨度连续梁应用UIC活载模式或者中活载模式的时候，其W值都是大于It4，基于此无论是应用UIC活载模式，还是选择中活载模式都是可以保证桥梁安全性的。如果在设计实践中，对UIC活载模式和中活载模式进行同步使用，那么在二者共同的功能之下，所设计出来的桥梁的梁端转角以及竖向位移都会比较小，并且与范围值相比是小的。基于此可以得出以下结论，在进行高速铁路中小跨度桥梁设计的过程中，不同类型的列车在运行过程中所产生的载荷效应，在不相同简支梁和连续梁为基础的中小跨度桥梁之上，不仅会在梁端转角处产生不同的作用，在其它区域当中所产生的作用的变化规律基本上都是相同的，同时作用最终生成的效应都会随着跨度的增加而逐渐变大。4　结语

在高铁中小跨度桥梁设计的过程中，活载模式的设计是一个非常关键的步骤，对桥梁全部设计环节都会提供重要的依据。尽管现阶段在各个国家和地区当中活载模式设计的标准是不一样的，但是在实际设计工作开展过程中都应该将桥梁的安全性与舒适性作为根本出发点与最终落脚点。参考文献：

[1] 徐勇.中小跨度桥梁设计活载模式分析[J].低碳世界,2017(19):231-232.

[2] 戴公连,刘文硕,李玲英.关于高速铁路中小跨度桥梁设计活载模式的探讨[J].土木工程学报,2012,45(10):161-168.

2016(03):148.

[2] 严亮.公路沥青路面检测方法技术探讨[J].甘肃科技,2015,31(23): 101-102,68.

[3] JTG E20-2011.公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].北京:人民交通出版社,2011.

2018年第17期

128