[發明專利]高墩大跨混凝土連續剛構橋的橫向剛度控制方法及橋梁

在審

• 申請號: 201710520692.6
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107133432A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 李銳;鄢勇;陳天地;陳克堅;陳思孝;袁明;艾宗良;李小珍;王平
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;E01D1/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所51221
• 代理人: 王蕓

技術領域

本發明涉及高墩大跨混凝土橋梁技術領域，特別涉及一種高墩大跨混凝土連續剛構橋的橫向剛度控制方法及橋梁。

背景技術

現國是一個多山區的國家，山區面積約占國土面積的2/3，山區高速鐵路橋梁所處環境地質復雜，地形變化多端，其地面高差大，變化頻繁，橫坡較陡。在該區域修建鐵路時，線路將不可避免地跨越深溝深谷，需要修建大量的高墩大跨橋梁，橋墩作為橋梁結構的重要組成部分，必須保證橋梁整體結構的安全、舒適、耐久和良好的動力性能。

鐵路高墩大跨橋梁的剛度控制是一個復雜的問題，鐵路橋梁特別是高墩大跨橋的剛度較弱，其剛度控制與橋梁結構的安全性、無縫線路的穩定性、行車的安全性、平穩性和舒適性均有較大關系。因此，必須要求橋梁具有一定的剛度，才能保證列車行車安全性與旅客乘車舒適性的要求，同時保證橋梁結構的安全性和鐵道線路的穩定。剛度控制包括橫向剛度控制和縱向剛度控制，當列車運行速度較小時，橋梁的橫向振幅不大，但隨著列車速度的提高和修建高速鐵路，列車引起的橋梁橫向振動問題也越來越引起重視。保證橋墩橫向剛度大于其剛度限值，一方面要限制列車橫向振動幅度(保證列車不會發生傾覆、旅客乘車不會產生不適)；另一方面要限制橋梁橫向振動(保證橋梁不會因振動產生疲勞而減少使用壽命)，所以，如何有效地控制橋梁橫向振動和橫向剛度成為了保證橋梁安全及列車行駛平穩、舒適的關鍵。

本發明中所指的高墩大跨混凝土連續剛構橋是指橋墩高度100m以上，主跨跨度100m以上的混凝土連續剛構橋。現有技術中，橋梁的橫向剛度通常采用梁體的橫向自振頻率和梁體的水平撓度進行控制，《鐵路橋涵設計基本規范》(TB10002.1-2005)5.1.3條規定了不同結構類型橋梁的橫向自振頻率f應滿足的容許值的要求，見表一所示。在列車搖擺力、離心力和風力的作用下，梁體的水平撓度應小于或等于計算跨度1/4000，對溫度變形的敏感結構，尚應根據實際情況考慮溫度作用的影響。

表一 不同結構類型橋梁的橫向自振頻率f容許值

結構類型適用跨度L(m)橫向自振頻率f容許值(Hz)上承式鋼板梁24～40＞60/L0.8下承式鋼板梁24～32＞55/L0.8半穿式鋼桁梁40～48＞60/L0.8下穿式鋼桁梁48～80＞65/L0.8預應力混凝土梁24～40＞55/L0.8

同時，該規范5.1.4條還規定，鋼梁的橫向剛度除滿足第5.1.3條外，梁的寬跨比(寬度為主桁或主梁的中心距)：

下承式簡支和連續桁梁邊跨不應小于1/20；

連續桁梁除邊跨外其余各跨不應小于1/25；

簡支板梁其寬跨比不應小于1/15，橫向寬度不應小于2.2m。