10-高速铁路桥梁-戴公连

高速铁路桥梁中南大学土木工程学院桥梁工程系戴公连DepartmentofBridgeEngineeringCentralSouthUniversityChangsha,CHINA09/30/2011GonglianDAICentralSouthUniversity1、高速铁路和桥梁特点2、高速铁路桥梁活载标准3、高速铁路桥梁变形检算标准4、高速铁路桥梁动力检算标准5、高速铁路桥梁的基本类型6、高速铁路桥梁桥面系及附属设施1、高速铁路和桥梁特点CentralSouthUniversity根据UIC（国际铁道联盟）的定义，高速铁路是指运营速度达时速200公里的铁路系统。中国《高速铁路设计规范》定义，新建铁路旅客列车最高行车速达到时速250公里及以上的铁路。设计速度、运营速度、旅行速度、技术速度、试验速度高速铁路系统包括土建工程、牵引供电、列车运行控制、高速动车、运营调度、客运服务六个子系统。国外高速铁路1964年，日本修建了世界上第一条高速铁路——东海道新干线，开通时列车运营速度为时速210公里，（现已提速至时速270公里）开启了世界高速铁路建设的序幕。世界各国第一条高速铁路运营时间世界各国高速铁路运营里程（至2011年7月）快速铁路在节能、减排、省地等方面具有明显的比较优势。这是发展绿色交通运输的必然选择。01234561115.3245.66飞机高铁高铁高铁汽车公路汽车飞机（倍）能耗占地CO2排放国外及中国台湾高速铁路桥梁工程概况表国家线路名称起讫点里程km桥梁总长km桥梁比例%通车年份运营速度西班牙马德里—塞维利亚马德里—塞维利亚471153.21992，300km/h德国汉诺威—维尔茨堡汉诺威—维尔茨堡3264112.51991，250km/h曼海姆—斯图加特曼海姆—斯图加特9966.11991，250km/h柏林—汉诺威柏林—汉诺威264//1998，280km/h科隆—法兰克福科隆—法兰克福1804.82.72002，300km/h意大利罗马—佛罗伦萨罗马—佛罗伦萨2543212.61992，250km/h罗马—那不勒斯罗马—那不勒斯19437.919.5/法国TGV东南线巴黎—里昂417256.01983，300km/hTGV大西洋线巴黎—勒芒/图尔2823612.81990，300km/hTGV北方线北部省—欧洲3307221.81993，300km/h东南延伸线里昂—瓦朗斯1213932.21994，300km/h环巴黎联络线环巴黎1282015.61996，300km/hTGV地中海线瓦朗斯—马赛295144.72001，300km/hTGV东方线（一期320km）4505.91.32007，320km/h日本东海道新干线东京—大阪51517333.61964，270km/h山阳新干线大阪—博多55421138.11975，300km/h上越新干线大宫—新潟27016661.51982，260km/h东北新干线东京—八户593344.458.12002，275km/h北陆新干线高崎—长野1173933.31997，260km/h韩国京釜高速铁路首尔—釜山412111.827.12004，300km/h台湾台北—高雄台北—高雄34525774.52007，300km/h2003年设计时速200公里的秦沈客运专线正式建成和投入运营，标志着中国铁路步入高速化的开端。《中长期铁路网计划》，规划了“四纵四横”铁路快速客运通道以及三个城际快速客运系统。2020年时，以北京、上海、广州、武汉、成渝、西安为中心，连接全国省会城市和90％人口在50万以上的大城市。2020年高速铁路网总规模5万公里左右。中心城市与既有大城市间1000公里范围内朝发夕至，2000公里范围内夕发朝至。中国高速铁路国家高速铁路网规划2020年总规模（km）2015年预计完成（km）总计5170340607※四纵四横（km）1130810632高铁延伸（km）77874064城际高铁（km）75354275客货共线（km）2507321636客运枢纽（站）4242中国大陆已运营高速铁路桥梁工程概况表顺序项目名称全长km桥梁km桥梁比例%通车年份，运营时速1秦沈客运专线40442.09510.422003.07，250km/h2京津城际115.2100.287.72008.08，350km/h3沪蓉线合武段359.4115.932.22009.04，250km/h4石太客运专线189.9339.220.62009.04，250km/h5沪蓉线合宁段187.0731.2516.72008.04，250km/h6胶济客专169.9130.9318.22007.04，200km/h7温福铁路298.477.125.82009.09，250km/h8福厦铁路274.972.024.12010.04，250km/h9甬台温铁路282.491.432.42009.09，250km/h10武广客运专线968.2465.2448.12009.12，300km/h11郑西客运专线456.6283.562.12010.02，300km/h12成灌铁路6642.664.52010.05，200km/h13沪宁城际300215.471.82010.07，300km/h14昌九城际91.5831.9634.92010.09，250km/h15沪杭客运专线160139.2872010.10，350km/h16海南东环铁路308.11102.9533.42010.12，250km/h17长吉城际96.2630.331.52011.01，250km/h18广珠城际142.3134.194.22011.01，200km/h19京沪高铁13181060.980.62011.06，300km/h中国大陆在建高速铁路桥梁工程概况表顺序项目名称全长km桥梁km桥梁比例%设计时速1广深港客运广深段102.4559.256.7250(350)km/h2哈大客专904663.373.7200(350)km/h3北京至石家庄客运专线283.7216.3777350km/h4石家庄至武汉客运专线河北段202.7167.982.8350km/h5石家庄至武汉客运专线河南段506.941982.6350km/h6石家庄至武汉客运专线湖北段133.755.0541350km/h7津秦客专257.4154.962.3350km/h8天津至保定铁路157.94103.2965.4250km/h9宁杭客专248.96158.4163.63350km/h10杭甬客专149.89122.8781.97350km/h11合蚌客专129.3457.53844.49300km/h12哈齐客专280.89140.4550300km/h13盘营客专89.4273.2981.96350km/h14京津城际延伸线44.815200km/h15成都至绵阳至乐山客专315.87151.8548250km/h16武黄城际96.7860.469.2200km/h17武汉至孝感城际铁路61.263200km/h18武咸城际77300km/h顺序项目名称全长km桥梁km桥梁比例%设计时速19武汉至黄冈城际铁路35.991200km/h20厦门至深圳铁路福建段144.167250km/h21厦门至深圳铁路广东段357.052248.5169.6250km/h22柳州至南宁客专226.569200km/h23南黎铁路93.493250km/h24宁安城际257.48350km/h25沪昆铁路客运专线长昆云南段192.276136.04370.75350km/h26沪昆铁路客运专线长昆贵州段559.473123.05721.99250km/h27沪昆铁路客运专线杭长浙江段295.185350km/h28沪昆铁路客运专线杭长江西段544.820389.2871.4350km/h29沪昆铁路客运专线杭长湖南段111.52350km/h30大西客专678.4485.64771.6200km/h31南广铁路黎西至肇庆段401.6250km/h32云桂铁路广西段255.3250km/h33西宝客专138.044250km/h34合福客专安徽段343.093350km/h35合福客专闽赣段809.919350km/h36贵阳至广州铁路855.899250km/h37云桂铁路云南段431.183200km/h顺序项目名称全长km桥梁km桥梁比例%设计时速38兰新铁路第二双线甘青段1066.005300km/h39兰新铁路第二双线新疆段709.9312417.5350km/h40沈丹客专205.64467.28732.51350km/h41成都至重庆铁路客专308.206207.63367.37350km/h42吉林至珲春客运专线360.54790.69825.1250km/h43郑州至焦作城际铁路7745.430.59250km/h44郑州至开封城际铁路49.97347.53396.4200km/h45长沙至株洲、湘潭城际铁路95.51353.5954.02200km/h46青荣城际铁路298.971164.69655.09250km/h47成都至都江堰铁路彭州支线20.561200km/h48佛肇城际铁路79.8871.08288.985200km/h49东莞至惠州城际铁路99.85140.17640.24200km/h中国内陆高速铁路桥梁所占比例（%）国外及中国台湾高速铁路桥梁所占最大比例（%）高速铁路土建工程的突出特点表现在：1）桥梁是高速铁路土建工程中重要组成部分桥梁是高速铁路土建工程中重要组成部分，比例大、高架桥及长桥多，同时也是控制建设周期和保证安全舒适运营的关键。2）高速铁路桥梁的定位是为高速列车提供稳定、平顺的桥上线路桥梁的功能不再仅仅提供跨越功能，而是为高速列车提供稳定、平顺的线路。桥上线路与路基上、隧道中的线路不同，除了基础沉降外，桥梁结构在列车活载通过时产生变形和振动；风力、温度变化、日照、制动、混凝土徐变等因素作用下产生各种变形，桥上线路平顺性也随之发生变化。因此，每座桥梁都是对线路平顺的干扰点。尤其是大跨度桥梁。为了保证高速列车的行车安全和乘坐舒适，高速铁路桥梁除了具备一般桥梁的功能外，首先要为列车高速通过提供高平顺、稳定的桥上线路，桥梁是线路的基础，车—线—桥共同作用是其突出特点。3）无砟轨道在高速铁路中广泛应用桥上轨道结构分有砟和无砟轨道，其中无砟轨道对桥梁变形要求更加严格。无砟轨道的优点弹性均匀、轨道稳定，养护维修工作量减少，线路平、纵断面参数限制放宽，曲线半径减小，坡度增大。无砟轨道基本类型轨道板工厂预制、现场铺设—日本板式轨道、德国博格型无砟轨道现场就地灌筑—德国雷达型无砟轨道（长枕埋入式、双块式）4）桥上无缝线路与桥梁共同作用修建高速铁路要求一次铺设跨区间无缝线路，以保证轨道的平顺和稳定。桥上无缝线路可看作为不能移动的线上结构，而桥梁在列车荷载、列车制动作用下和温度变化时要产生位移。当梁、轨体系产生相对位移时，桥上钢轨会产生附加应力。高速铁路桥梁必须考虑梁轨共同作用。尽量减小桥梁的位移与变形，以限制桥上钢轨的附加应力，保证桥上无缝线路的稳定和行车安全。5）桥梁优势是利于桥下交通、节约土地、控制变形在平原及人口密集区高速铁路若采用高架桥的形式通过，可以合理利用空间，节约土地资源；在软土地区及其他地质条件较差的地区，修建桥梁作为轨道的下部基础可以利用桥梁刚度大变形小的特点，来保证轨道的平顺性，以满足高速行车的需要。因此，桥梁在高速铁路中所占的比例较大。2.1、高速铁路桥梁的总体设计要求1）线路平面连续梁、钢梁及较大跨度桥梁宜设在直线上，困难条件可设在曲线上。正线线路平面平曲线半径、缓和曲线长度及相邻曲线间的夹直线，均应满足线路的要求。2、高速铁路桥梁技术标准设计行车速度350/250300/200250/200250/160有砟轨道推荐8000~10000一般最小7000个别最小6000推荐6000~8000一般最小