【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 頂板厚度：跨度在 米時(shí)，頂板厚度取 米時(shí)；跨度在 米時(shí)，頂板厚度取 米；跨度在 米時(shí)，頂板厚度取 米。 底板厚度：底板厚度可比頂板厚度略大些，一般大 米。 邊、中墻厚度：邊墻和中墻可選用相同的厚度，一般為頂板厚度的 倍，并要考慮施工時(shí)架立鋼筋和搗固混凝土 的方便。 總之，合理的構(gòu)件截面尺寸比例，應(yīng)該使混凝土和鋼筋用量同時(shí)為最省并便于施工。 框架結(jié)構(gòu)的桿件可做成等截面的，但跨度較大的結(jié)構(gòu)，宜設(shè)計(jì)成變截面的。當(dāng)采用梁端局部加厚的變截面桿件（又叫加腋梁）時(shí)，其加腋的高度約為 （ B 為邊墻厚度），斜面與水平線成3045 度的傾角。同時(shí)還需要考慮到整個(gè)橋跨的建筑造型。 但梁腋對(duì)抵抗彎矩來(lái)說(shuō)，它的有效斜度規(guī)范中規(guī)定最大為 1:3. 結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)內(nèi)容如下圖 6對(duì)話框所示（以單跨橋?yàn)槔? 7 圖 6 結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù) 其中： “橋交角”為鐵路和公路中心線間夾角。無(wú)斜交角 度時(shí)輸入 90度；斜交時(shí)按實(shí)際軸線間夾角輸入。橋斜交角度即為 90度減去橋交角之值。橋交角角度小于 75時(shí)，程序會(huì)有鈍角加強(qiáng)處理，并繪制鋼筋加強(qiáng)圖 正橋?qū)捑褪浅Ｒ?guī)所說(shuō)的沿公路方向的寬度。 “頂板底板縱向鋼筋布置方式”可選擇零正交、正交或斜交。橋交角為 90度時(shí)，程序自動(dòng)定義為零正交，有斜交角度時(shí)可選擇斜交布置和正交布置兩種。 “鋼筋數(shù)量統(tǒng)計(jì)方式”可選擇每延米或全長(zhǎng)。 “縱向鋼筋放置”可選擇主筋外或主筋內(nèi)。 本對(duì)話框中出現(xiàn)的長(zhǎng)度：有斜交角度時(shí)候就是輸入的斜長(zhǎng)，不是投影后的長(zhǎng)度，無(wú)斜交角 度時(shí)候按實(shí)際的長(zhǎng)度輸入即可。 在本說(shuō)明中的 P14對(duì)數(shù)據(jù)輸入還有詳細(xì)的解釋 其它數(shù)據(jù)，根據(jù)對(duì)話框內(nèi)中右上方的示意圖進(jìn)行輸入，單位為毫米。 （二） 材料特性數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)框架式鐵路地道橋時(shí)，應(yīng)考慮下列荷載，并按可能的最不利組合情況進(jìn)行計(jì)算： 荷 載 分 類 荷 載 名 稱 主 力 恒 載 結(jié)構(gòu)自重 土的側(cè)壓力 混凝土收縮和徐變的影響 活 載 列車(chē)活載及沖擊力 長(zhǎng)鋼軌縱向力 公路活載 列車(chē)活載所產(chǎn)生的土壓力 人行道活載 附 加 力 制動(dòng)力、溫度變化的影響 特 殊 荷 載 列車(chē)脫軌荷 載、長(zhǎng)鋼軌斷軌力、汽車(chē)撞擊力 8 當(dāng)比較后，如采用主力和附加力的組合作為設(shè)計(jì)荷載時(shí)，材料的基本容許應(yīng)力乘以提高系數(shù)。 （ 1）、恒載： 一、 結(jié)構(gòu)自重 結(jié)構(gòu)材料的自身重量是經(jīng)常存在的一種荷載。這里所謂“結(jié)構(gòu)自重”不單單地指結(jié)構(gòu)本身而言，還包括了覆蓋在結(jié)構(gòu)物上面的鐵路線路上部建筑的重量。 地道橋的主體結(jié)構(gòu)可取一米做為計(jì)算單元。在一米的計(jì)算單元中，結(jié)構(gòu)自重的計(jì)算如下： （一） 頂板自重均布恒載 （二） 頂板加腋重，視為三角形的分布荷載，并作用在頂板各跨的端部。 （三） 底板自重均布荷載。 （四） 中墻及邊墻自重為集中力荷載。 二、 土的側(cè)壓力 作用在框架 兩側(cè)的土體側(cè)向壓力，按庫(kù)倫理論（楔體極限平衡理論）所推導(dǎo)的主動(dòng)土壓力計(jì)算。 其公式為： q=γ *hˊ tg2(45176。 Φ /2) 三、 混凝土收縮的影響 對(duì)于剛架結(jié)構(gòu)，混凝土收縮的影響系假定用降低溫度的方法來(lái)計(jì)算。結(jié)構(gòu)為整體灌注的鋼筋混凝土?xí)r，相當(dāng)?shù)慕档蜏囟葹?15℃，線膨脹系數(shù) a＝ 。 由于主體框架結(jié)構(gòu)是分兩步灌注的，先灌注底板，然后再灌注墻及頂板。當(dāng)?shù)装骞嘧⑼戤吅?，養(yǎng)生期間，混凝土的大部分收縮已經(jīng)發(fā)生。當(dāng)灌注頂板時(shí)，可以認(rèn)為底板已不再大量收縮，所以，混凝土的收縮影響，主要是頂板的收縮。又由于結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的 ，因而頂板左右兩端的收縮量是相等的。 （ 2）活載 一、 列車(chē)活載 （一）中一活載 加載時(shí)，可由計(jì)算圖式中任意截取，或采用特種活載。 （二）列車(chē)活載在橫向上的作用范圍 活載橫向分布寬度 B 為： 在軌底面上，由枕木兩端向下分布至結(jié)構(gòu)頂板底，其坡線在道碴及頂板內(nèi)為 1： 1。 對(duì)雙線及多線，如中間分布線無(wú)重疊，按單線處理，有重疊時(shí)需進(jìn)行計(jì)算。 承受多線荷載的橋跨結(jié)構(gòu)，其豎向活載，雙線時(shí)應(yīng)為兩線活載總和的 90％；三線及三線以上時(shí)應(yīng)為各線活載總和的 80％，各線均假定按同樣情況的最不利活載采用。 （三）換算均布活載 為了計(jì)算上的 方便，上述的標(biāo)準(zhǔn)重荷載可以換算為均布的換算荷載。它是以加載長(zhǎng)度 l 和影響線最大縱坐標(biāo)位置 a 來(lái)決定的。 在計(jì)算中，常常把一定長(zhǎng)度的框架結(jié)構(gòu)切割出一延米的一條作為計(jì)算單元來(lái)考慮。這是為了計(jì)算簡(jiǎn)化，把一個(gè)原屬空間結(jié)構(gòu)的問(wèn)題當(dāng)做平面問(wèn)題來(lái)處理。這樣，對(duì)于列車(chē)活載就要按全橋線路數(shù)求出總的荷載，然后再按橫向分布寬度求出每延米計(jì)算單元上的列車(chē)均布活載。 但是，在一個(gè)多線橋上，有時(shí)可能只有一線行車(chē)，有時(shí)也可能多線同時(shí)行車(chē)。由于每一種行車(chē)情況下列車(chē)活載分布寬度都不同。故當(dāng)截取 寬作為計(jì)算時(shí)，就需要選取最不利的行車(chē)情況下 ，所產(chǎn)生的每延米的列車(chē)均布活載作為計(jì)算列車(chē)活載。 二、沖擊力 列車(chē)活載包括沖擊力時(shí)，應(yīng)將靜活載所產(chǎn)生的力乘以沖擊系數(shù)（ 1＋ μ ）。設(shè)計(jì)頂板時(shí)，應(yīng)按全部沖擊力計(jì)算；設(shè)計(jì)邊、中墻及底板時(shí)，沖擊力可以適當(dāng)減低。 三、列車(chē)活載所引起的水平土壓力 列車(chē)活載作用于主體框架邊墻上的側(cè)向水平土壓力 P 按下式計(jì)算： P＝ ξ qh 式中 qh 在軌底以下深度 h（米）處，活載的豎向壓力強(qiáng)度（ t/m2） 9 qh =（ +h）（ t/m2） ξ 系數(shù)，填土?xí)r采用 ,視設(shè)計(jì)的控制情況選用。 應(yīng)當(dāng)指出列車(chē)可能從這 一側(cè)開(kāi)來(lái)，也可能從那一側(cè)開(kāi)來(lái)，甚至是兩列車(chē)從不同的側(cè)面在兩條線上對(duì)向開(kāi)來(lái)。所以，列車(chē)活載所引起的土側(cè)壓力，可能是一側(cè)的，也就是不對(duì)稱的；也可能是雙側(cè)的，也就是對(duì)稱的。因此，在進(jìn)行荷載組合時(shí)要取其最不利的情況。 當(dāng)進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)，只需按某一側(cè)來(lái)車(chē)所引起的土側(cè)壓力計(jì)算。對(duì)側(cè)來(lái)車(chē)的情況，只需把結(jié)果內(nèi)力改變符號(hào)。雙側(cè)來(lái)車(chē)的情況，只需將兩側(cè)分別有土壓時(shí)的內(nèi)力疊加起來(lái)即可。 一、 公路活載、人行道活載 框架式地道橋的孔洞是車(chē)輛、車(chē)群穿越線路的通道。因此，設(shè)計(jì)地道橋時(shí)必須考慮車(chē)輛、人群荷載。但這些荷載與鐵路荷載相比，又有以下 幾個(gè)不同點(diǎn)： 鐵路荷載是作用在橋跨方向（ y）上，而公路荷載是作用在橋跨的垂直方向（ x）上。 鐵路活載直接作用在頂板上，公路活載直接作用在底板上。 鐵路活載是鐵路地道橋框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要荷載，公路活載對(duì)產(chǎn)生框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力值的影響小。故公路活載可用近似地簡(jiǎn)化荷載來(lái)代替。以下按三孔框架式地道橋?yàn)槔枰哉f(shuō)明。 （一） 機(jī)動(dòng)車(chē)輛活載 對(duì)于中孔，主要是機(jī)動(dòng)車(chē)輛通行，但在確定公路活載等級(jí)時(shí)一律不分近似地按汽－ 20級(jí)考慮（原因是公路活載作用在橋跨的垂直方向）。又因?yàn)樵O(shè)計(jì)地道橋框架結(jié)構(gòu)是按一米為計(jì)算單元，故取最不利的軸重 6t－ 12t12t 作為控制計(jì)算荷載?？紤]到梁板的分布作用，可以認(rèn)為每車(chē)的軸重在 x（汽車(chē)行駛）方向 10 米內(nèi)分布，于是每車(chē)道 x方向每延米底板（地基梁）的汽車(chē)荷載為： （ 6+12+12） /10= 若為雙車(chē)道，汽車(chē)荷載為： 2*（ 6+12+12） /10= 按汽車(chē)均布荷載計(jì)算則為： q 汽 =*2/l2 ， l2為中跨長(zhǎng)（從中心到中心距離） 在計(jì)算彈性地基梁（底板）時(shí)，假定汽車(chē)活載在 y(跨度 )方向上的分布也是均布的。有時(shí)，也可以把汽車(chē)活載近似地化成幾個(gè)等效集中力，并按照計(jì)算底板時(shí)的分段，把集中力放在分段 點(diǎn)上。 （二） 非機(jī)動(dòng)車(chē)輛荷載 邊跨為走行非機(jī)動(dòng)車(chē)的孔道，其車(chē)輛活載可按 6 噸（或按實(shí)際調(diào)查結(jié)果分析確定）分布在 x方向 10米范圍內(nèi)，即 x方向每延米為 6/10= 噸，化為均布荷載 q 車(chē) =(l1為邊跨長(zhǎng) ) 邊跨的凈高 h 邊 小于中跨的凈高 h 中 ，故在邊跨底板上應(yīng)填土高度為 h 土 ＝ h 中 － h 邊 。這部分填土荷載應(yīng)做為公路荷載計(jì)算如下： q 土 ＝（ h 中 － h 邊 ） γ 土 為了計(jì)算的簡(jiǎn)化，邊跨內(nèi)的非機(jī)動(dòng)車(chē)荷載和填土荷載可以化為均布荷載，也可以化為幾個(gè)等效集中荷載作用在底板計(jì)算的分段點(diǎn)上。 （三） 人行道活載 公路規(guī)范規(guī)定，人群荷載為 250－ 350 公斤 /米 2。城市郊區(qū)行人密集地區(qū)一般為 350 公斤 /米 2，但亦可根據(jù)實(shí)際情況確定。 人群荷載對(duì)框架結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的內(nèi)力是十分微小的，可忽略不計(jì)。或?yàn)榱擞?jì)算的簡(jiǎn)便，可十分粗略地看做為邊跨的均布荷載，或幾個(gè)等效集中力（配合邊跨填土及非機(jī)動(dòng)車(chē)輛荷載的等效集中力）。 （ 3） 附加力 一、 制動(dòng)力 制動(dòng)力應(yīng)按豎向靜活載的 10％計(jì)算。如制動(dòng)力與沖擊力同時(shí)考慮時(shí)，制動(dòng)力可按靜活載的 7％計(jì)算。雙線橋應(yīng)采用一線的制動(dòng)力，三線或三線以上的橋應(yīng)用兩線的制動(dòng)力。根據(jù)計(jì)算列車(chē)活載時(shí)的同樣道理，制動(dòng)力亦應(yīng)按一線、兩線折算為每延米的 列車(chē)制動(dòng)力，并取其大者。 制動(dòng)力為水平力，其作用點(diǎn)在軌頂以上 2 米。計(jì)算剛架時(shí)，移至頂板中線處，不計(jì)移動(dòng)作用點(diǎn)所產(chǎn)生的力矩。 二、 溫度變化的影響 橋涵各部構(gòu)件受溫度變化而引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r與建造條件按相應(yīng)的線膨脹 10 系數(shù)計(jì)算。鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù) a＝ 溫度變化的幅度，可按當(dāng)?shù)貧夂驐l件決定。當(dāng)?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁匾话闳∑咴路莺鸵辉路莸钠骄怠? 設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮施工季節(jié)和混凝土入模溫度，然后確定夏季升溫度數(shù)和冬季降溫度數(shù)。 （ 4） 數(shù)據(jù)輸入對(duì)話框如下圖所示 圖 7 材料 特性數(shù)據(jù) 其中： 鋼筋容許應(yīng)力、彎曲受壓混凝土的容許應(yīng)力、無(wú)箍筋、斜筋主拉力容許應(yīng)力、由混凝土承受的拉力容許應(yīng)力、有箍筋、斜筋主拉力容許應(yīng)力中數(shù)值參照“鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（ ） P21. 建筑物所在地施工階段溫差的平均值 .本系統(tǒng)給出的 15 度基本滿足所有地區(qū) . “線上均布荷載重 ”為人行道活載，包括人群荷載、欄桿重、風(fēng)力等，程序中 14 滿足不利的設(shè)計(jì)要求。 鋼筋的彈性模量與混凝土的變形模量比：此數(shù)據(jù)數(shù)值輸入?yún)⒖迹?） P19 列表。 地基土的抗力系數(shù)參照“地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 (TB )” P71，為基底豎向地基的抗力系數(shù)。 混凝土的彈性模量：此數(shù)據(jù)數(shù)值輸入?yún)⒖迹?） P9列表。 混凝土泊松比為 ，此數(shù)據(jù)數(shù)值輸入?yún)⒖迹?） P8列表 “路基填土的內(nèi)摩擦角系數(shù) ”為列車(chē)荷載所引起的水平土壓力系數(shù)，一般取 ,無(wú)土壓時(shí)取 0。土質(zhì)好取較小值 ,土質(zhì)差取較大值 . （三）頂板荷載特 性 數(shù)據(jù) 頂板上部加載特 性 數(shù)據(jù)輸入對(duì)話框如下圖 8所 示 11 圖 81 荷載特性數(shù)據(jù) 82 83 其中： “加載情況”可選擇單線加載或雙線加載，選擇雙線后，要輸入線間距見(jiàn) 82圖。 選擇特種軸重活載后，可輸入設(shè)計(jì)的軸重及軸距 .如圖 83所示。 “設(shè)計(jì)荷載”可選擇中活載，提速活載、特種活載、集中荷載、汽車(chē) 1 超 20 級(jí)荷載、 12 城 A級(jí)汽車(chē)荷載、城 B 級(jí)汽車(chē)荷載、公路 I 級(jí)荷載、公路 II 級(jí)荷載。如選擇了“特種軸重活載”，則要輸入軸重及軸距如圖 83。 （四）底板荷載特性數(shù)據(jù) 底板上部加載特性數(shù)據(jù)輸入對(duì)話框如下圖 84所示 其中： 輸入方法基本同頂板荷載特性數(shù)據(jù)的輸入，一孔和兩孔設(shè)計(jì)時(shí)，只輸入中孔荷載特性數(shù)據(jù)即可，三四孔跨邊孔荷載特性是灰色不可輸入狀態(tài)，三孔和四孔設(shè)計(jì)時(shí)灰色狀態(tài)轉(zhuǎn)化為可輸入狀態(tài)，設(shè)計(jì)者根據(jù)具體的實(shí)際情況設(shè)計(jì)輸入數(shù)據(jù)即可。 （五）結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸數(shù)據(jù)說(shuō)明 現(xiàn)將有關(guān) 結(jié)構(gòu) 構(gòu)造 尺寸數(shù)據(jù) 參數(shù)含義說(shuō)明如下。 地道橋鋼筋混凝土框架的構(gòu)造如圖 圖 圖 11 和圖 12 所示。 框架構(gòu)造數(shù)據(jù)對(duì)話框如圖 6 所示 圖 9 單跨地道橋框架構(gòu)造 13 圖 10 二跨地道橋框架構(gòu)造 圖 11 三跨地道橋框架構(gòu)造 圖 12 四跨地道橋框架構(gòu)造 對(duì)話框內(nèi)有關(guān)數(shù)據(jù)的含義如下： *橋交角 ( 度 ) AF= 橋交角是鐵路軸線和公路軸線的夾角。 如圖 13 所示框架立體圖中的 AF。角度輸