【文章內容簡介】 頂板厚度：跨度在 米時，頂板厚度取 米時；跨度在 米時，頂板厚度取 米；跨度在 米時，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，并要考慮施工時架立鋼筋和搗固混凝土 的方便。 總之，合理的構件截面尺寸比例，應該使混凝土和鋼筋用量同時為最省并便于施工。 框架結構的桿件可做成等截面的，但跨度較大的結構，宜設計成變截面的。當采用梁端局部加厚的變截面桿件（又叫加腋梁）時，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。同時還需要考慮到整個橋跨的建筑造型。 但梁腋對抵抗彎矩來說，它的有效斜度規(guī)范中規(guī)定最大為 1:3. 結構尺寸數(shù)據(jù)內容如下圖 6對話框所示（以單跨橋為例） 7 圖 6 結構尺寸數(shù)據(jù) 其中： “橋交角”為鐵路和公路中心線間夾角。無斜交角 度時輸入 90度；斜交時按實際軸線間夾角輸入。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，程序會有鈍角加強處理，并繪制鋼筋加強圖 正橋寬就是常規(guī)所說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，程序自動定義為零正交，有斜交角度時可選擇斜交布置和正交布置兩種。 “鋼筋數(shù)量統(tǒng)計方式”可選擇每延米或全長。 “縱向鋼筋放置”可選擇主筋外或主筋內。 本對話框中出現(xiàn)的長度：有斜交角度時候就是輸入的斜長，不是投影后的長度，無斜交角 度時候按實際的長度輸入即可。 在本說明中的 P14對數(shù)據(jù)輸入還有詳細的解釋 其它數(shù)據(jù)，根據(jù)對話框內中右上方的示意圖進行輸入，單位為毫米。 （二） 材料特性數(shù)據(jù) 設計框架式鐵路地道橋時，應考慮下列荷載，并按可能的最不利組合情況進行計算： 荷 載 分 類 荷 載 名 稱 主 力 恒 載 結構自重 土的側壓力 混凝土收縮和徐變的影響 活 載 列車活載及沖擊力 長鋼軌縱向力 公路活載 列車活載所產生的土壓力 人行道活載 附 加 力 制動力、溫度變化的影響 特 殊 荷 載 列車脫軌荷 載、長鋼軌斷軌力、汽車撞擊力 8 當比較后，如采用主力和附加力的組合作為設計荷載時，材料的基本容許應力乘以提高系數(shù)。 （ 1）、恒載： 一、 結構自重 結構材料的自身重量是經常存在的一種荷載。這里所謂“結構自重”不單單地指結構本身而言，還包括了覆蓋在結構物上面的鐵路線路上部建筑的重量。 地道橋的主體結構可取一米做為計算單元。在一米的計算單元中，結構自重的計算如下： （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、 土的側壓力 作用在框架 兩側的土體側向壓力，按庫倫理論（楔體極限平衡理論）所推導的主動土壓力計算。 其公式為： q=γ *hˊ tg2(45176。 Φ /2) 三、 混凝土收縮的影響 對于剛架結構，混凝土收縮的影響系假定用降低溫度的方法來計算。結構為整體灌注的鋼筋混凝土時，相當?shù)慕档蜏囟葹?15℃，線膨脹系數(shù) a＝ 。 由于主體框架結構是分兩步灌注的，先灌注底板，然后再灌注墻及頂板。當?shù)装骞嘧⑼戤吅?，養(yǎng)生期間，混凝土的大部分收縮已經發(fā)生。當灌注頂板時，可以認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。又由于結構是對稱的 ，因而頂板左右兩端的收縮量是相等的。 （ 2）活載 一、 列車活載 （一）中一活載 加載時，可由計算圖式中任意截取，或采用特種活載。 （二）列車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構頂板底，其坡線在道碴及頂板內為 1： 1。 對雙線及多線，如中間分布線無重疊，按單線處理，有重疊時需進行計算。 承受多線荷載的橋跨結構，其豎向活載，雙線時應為兩線活載總和的 90％；三線及三線以上時應為各線活載總和的 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 為了計算上的 方便，上述的標準重荷載可以換算為均布的換算荷載。它是以加載長度 l 和影響線最大縱坐標位置 a 來決定的。 在計算中，常常把一定長度的框架結構切割出一延米的一條作為計算單元來考慮。這是為了計算簡化，把一個原屬空間結構的問題當做平面問題來處理。這樣，對于列車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算單元上的列車均布活載。 但是，在一個多線橋上，有時可能只有一線行車，有時也可能多線同時行車。由于每一種行車情況下列車活載分布寬度都不同。故當截取 寬作為計算時，就需要選取最不利的行車情況下 ，所產生的每延米的列車均布活載作為計算列車活載。 二、沖擊力 列車活載包括沖擊力時，應將靜活載所產生的力乘以沖擊系數(shù)（ 1＋ μ ）。設計頂板時，應按全部沖擊力計算；設計邊、中墻及底板時，沖擊力可以適當減低。 三、列車活載所引起的水平土壓力 列車活載作用于主體框架邊墻上的側向水平土壓力 P 按下式計算： P＝ ξ qh 式中 qh 在軌底以下深度 h（米）處，活載的豎向壓力強度（ t/m2） 9 qh =（ +h）（ t/m2） ξ 系數(shù)，填土時采用 ,視設計的控制情況選用。 應當指出列車可能從這 一側開來，也可能從那一側開來，甚至是兩列車從不同的側面在兩條線上對向開來。所以，列車活載所引起的土側壓力，可能是一側的，也就是不對稱的；也可能是雙側的，也就是對稱的。因此，在進行荷載組合時要取其最不利的情況。 當進行內力分析時，只需按某一側來車所引起的土側壓力計算。對側來車的情況，只需把結果內力改變符號。雙側來車的情況，只需將兩側分別有土壓時的內力疊加起來即可。 一、 公路活載、人行道活載 框架式地道橋的孔洞是車輛、車群穿越線路的通道。因此，設計地道橋時必須考慮車輛、人群荷載。但這些荷載與鐵路荷載相比，又有以下 幾個不同點： 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構設計的重要荷載，公路活載對產生框架結構的內力值的影響小。故公路活載可用近似地簡化荷載來代替。以下按三孔框架式地道橋為例予以說明。 （一） 機動車輛活載 對于中孔，主要是機動車輛通行，但在確定公路活載等級時一律不分近似地按汽－ 20級考慮（原因是公路活載作用在橋跨的垂直方向）。又因為設計地道橋框架結構是按一米為計算單元，故取最不利的軸重 6t－ 12t12t 作為控制計算荷載?？紤]到梁板的分布作用，可以認為每車的軸重在 x（汽車行駛）方向 10 米內分布，于是每車道 x方向每延米底板（地基梁）的汽車荷載為： （ 6+12+12） /10= 若為雙車道，汽車荷載為： 2*（ 6+12+12） /10= 按汽車均布荷載計算則為： q 汽 =*2/l2 ， l2為中跨長（從中心到中心距離） 在計算彈性地基梁（底板）時，假定汽車活載在 y(跨度 )方向上的分布也是均布的。有時，也可以把汽車活載近似地化成幾個等效集中力，并按照計算底板時的分段，把集中力放在分段 點上。 （二） 非機動車輛荷載 邊跨為走行非機動車的孔道，其車輛活載可按 6 噸（或按實際調查結果分析確定）分布在 x方向 10米范圍內，即 x方向每延米為 6/10= 噸，化為均布荷載 q 車 =(l1為邊跨長 ) 邊跨的凈高 h 邊 小于中跨的凈高 h 中 ，故在邊跨底板上應填土高度為 h 土 ＝ h 中 － h 邊 。這部分填土荷載應做為公路荷載計算如下： q 土 ＝（ h 中 － h 邊 ） γ 土 為了計算的簡化，邊跨內的非機動車荷載和填土荷載可以化為均布荷載，也可以化為幾個等效集中荷載作用在底板計算的分段點上。 （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)實際情況確定。 人群荷載對框架結構所產生的內力是十分微小的，可忽略不計?；驗榱擞嬎愕暮啽悖墒执致缘乜醋鰹檫吙绲木己奢d，或幾個等效集中力（配合邊跨填土及非機動車輛荷載的等效集中力）。 （ 3） 附加力 一、 制動力 制動力應按豎向靜活載的 10％計算。如制動力與沖擊力同時考慮時，制動力可按靜活載的 7％計算。雙線橋應采用一線的制動力，三線或三線以上的橋應用兩線的制動力。根據(jù)計算列車活載時的同樣道理，制動力亦應按一線、兩線折算為每延米的 列車制動力，并取其大者。 制動力為水平力，其作用點在軌頂以上 2 米。計算剛架時，移至頂板中線處，不計移動作用點所產生的力矩。 二、 溫度變化的影響 橋涵各部構件受溫度變化而引起結構內力的影響，應根據(jù)當?shù)厍闆r與建造條件按相應的線膨脹 10 系數(shù)計算。鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù) a＝ 溫度變化的幅度，可按當?shù)貧夂驐l件決定。當?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁匾话闳∑咴路莺鸵辉路莸钠骄怠? 設計時，應考慮施工季節(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)輸入對話框如下圖所示 圖 7 材料 特性數(shù)據(jù) 其中： 鋼筋容許應力、彎曲受壓混凝土的容許應力、無箍筋、斜筋主拉力容許應力、由混凝土承受的拉力容許應力、有箍筋、斜筋主拉力容許應力中數(shù)值參照“鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規(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、風力等，程序中 14 滿足不利的設計要求。 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“地基和基礎設計規(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 “路基填土的內摩擦角系數(shù) ”為列車荷載所引起的水平土壓力系數(shù)，一般取 ,無土壓時取 0。土質好取較小值 ,土質差取較大值 . （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 82圖。 選擇特種軸重活載后，可輸入設計的軸重及軸距 .如圖 83所示。 “設計荷載”可選擇中活載，提速活載、特種活載、集中荷載、汽車 1 超 20 級荷載、 12 城 A級汽車荷載、城 B 級汽車荷載、公路 I 級荷載、公路 II 級荷載。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，一孔和兩孔設計時，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)，三孔和四孔設計時灰色狀態(tài)轉化為可輸入狀態(tài)，設計者根據(jù)具體的實際情況設計輸入數(shù)據(jù)即可。 （五）結構構造尺寸數(shù)據(jù)說明 現(xiàn)將有關 結構 構造 尺寸數(shù)據(jù) 參數(shù)含義說明如下。 地道橋鋼筋混凝土框架的構造如圖 圖 圖 11 和圖 12 所示。 框架構造數(shù)據(jù)對話框如圖 6 所示 圖 9 單跨地道橋框架構造 13 圖 10 二跨地道橋框架構造 圖 11 三跨地道橋框架構造 圖 12 四跨地道橋框架構造 對話框內有關數(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