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GB∕T 51234-2017 城市轨道交通桥梁设计规范.pdf
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1、中华人民共和国国家标准城市轨道交通桥梁设计规范Code for design of urban rail transit bridge GB/T 51234 - 2017 主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2 0 1 8 年1 月1 日中国建筑工业出版社2017北京中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1538号住房城乡建设部关于发布国家标准城市轨道交通桥梁设计规范的公告现批准城市轨道交通桥梁设计规范为国家标准,编号为GB/T 51234 -2017,自2018年1月1日起实施。本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华
2、人民共和国住房和城乡建设部2017年5月4日3 前根据住房和城乡建设部关于印发2011年工程建设标准规范制订、修订计划的通知)(建标 20 11J17号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本规范。本规范的主要技术内容是:1.总则;2.术语;3.基本规定;4.材料;5.设计荷载;6.刚度要求;7.结构设计;8.桥梁设备系统接口;9.耐久性设计及养护设施。本规范由住房和城乡建设部负责管理,由重庆市轨道交通(集团)有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中,如有意见和建议,请寄送重庆市轨道交通(集团)有限公司(地址:重
3、庆市北部新区金童路童家院子轻轨基地,邮编:401122)。4 本规范主编单位:重庆市轨道交通(集团)有限公司本规范参编单位:重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司中铁第一勘察设计院集团有限公司北京城建设计发展集团股份有限公司林同极国际工程咨询(中国)有限公司西南交通大学中铁上海设计院集团有限公司广州地铁设计研究院有限公司本规范主要起草人员:仲建华周新六周庆瑞赵会东张宏杰刘安双项丽琳蒲黔辉杨永清赵晓波夏招广张婷张蓓雯郭敏林莉吴焕君吴少海阙孜吴建忠蒋中贵尹德王士李涛陈波王东民赵建兴文成祥喊金玉聂绍富谭景文本规范主要审查人员:包琦琦邵长宇周四思陆勤丰马革孙峻岭陆元春秦大航向中富梁立农李建中5 目次l
4、总贝IJ 2 术语.2 3 基本规定.33. 1 区间高架桥梁布置. 3 3. 2 区间跨河桥梁布置4 3. 3 桥面布置53. 4 桥上线路.6 3. 5 附属设施63. 6 桥梁景观.64 材料.8 4. 1 混凝土84. 2 钢筋.8 4. 3 钢材115 设计荷载.14 5. 1 荷载分类14 5. 2 荷载取值15 5. 3 荷载组合22 6 刚度要求.24 7 结构设计.27 7. 1 一般规定27 7. 2 混凝土结构.307.3 钢结构32 7. 4 钢棍凝土结合梁.377. 5 构造要求0 7. 6 抗震设计规定.496 8 桥梁设备系统接口.51 8. 1 轨道.51 8.
5、 2供电.528. 3 通信与信号及其他.52 9 耐久性设计及养护设施.53 9. 耐久性设计539. 2 养护设施.55 附录A混凝土截面的受扭塑性抵抗矩及抗扭强度计算56附录B牛腿计算.60 附录C桩基承台计算.63 附录D正交异性桥面板疲劳强度验算.70 本规范用词说明.76 引用标准名录.77 附:条文说明.79 7 Contents 1 General Provisions 1 2 T erms . 2 3 Basic Requirements3 3. 1 Arrangement of Viaducts3 3. 2 Arrangement of Bridge on the Rive
6、rs 4 3.3 Bridge Oeck Arrangement 5 3. 4 Railroads on Bridges6 3.5 Ancillary Facilities6 3. 6 Bridge landscape 6 4 Materials 8 4. 1 Concretes8 4. 2 Steel Reinforcement8 4. 3 Structural Steels. 11 5 Loads 14 5. 1 Classification of Loads14 5. 2 Character Values of Loads15 5. 3 Load Combinations22 6 Sti
7、Hness. 24 7 Structural Design 27 7. 1 General Requirements27 7.2 Concrete Structure只307. 3 Steel Structures. 32 7.4 Steel-concrete Composite Beams 37 7.5 Structural Requirements43 7.6 Seismic Oesign Requirement日498 8 Interfaces o Bridges and Equipment Systems 5 8.1 Rail51 8. 2 Power Supply52 8. 3 Co
8、mmunication日,Signals and others52 9 Durability and Maintenance 53 9. 1 Durability53 9. 2 Mainlenance55 Appendix A Calculation of Plastic Torsional Constant and Torsional Resistant of Concrete Sections56 Appendix B Calculation of Corbels60 Appendix C Calculation of Piles and Caps63 Appendix D Fatigue
9、 Strength Check for Bridge Decks 70 Explanation o Wordil鸣inThis Code . 76 List of Quoted Standards. 77 Addition: Explanation o Provision79 9 1总则1. 0.1 为使城市轨道交通桥梁工程设计符合安全可靠、适用耐久、技术先进、经济合理的要求,制定本规范。1. O. 2 本规范适用于钢轮钢轨制式和l跨座式单轨制式,最高运行速度不超过120kmjh的城市轨道交通新建桥梁工程的设计。本规范适用的桥梁跨度为:梁式桥不大于150m;斜拉桥和拱桥不大于400m;结合梁不
10、大于80m。1. 0.3 桥梁主体结构设计使用年限应为100年。1. 0.4 桥梁结构在制造、运输、安装和运营过程中应具有足够的强度、问IJ度、稳定性,并应满足使用耐久性要求。1. O. 5 桥梁设计应预留设备的安装、检修和更换条件,并应满足养护、维修的要求。1. O. 6 城市轨道交通桥梁设计应采用百年一遇的洪水频率,对特别重要的桥梁可提高到三百年一遇。1. O. 7 城市轨道交通桥梁工程设计除应符合本规范外.尚应符合国家现行有关标准的规定。l 2术语2.0.1 救援列车荷载rescue train load 运营列车发生故障时,进行救援产生的附加荷载。2.0.2 疲劳活载fatigue l
11、oad 反复作用于结构并引起交变应力的活荷载。2.0.3 纵向水平力longitudinal force due to continuous wel-cled rail 由桥梁和无缝线路间相对位移引起的水平力。2.0.4 断轨力breaking force of continuous weldecl rail 无缝线路钢轨突然折断引起桥梁与钢轨间相对位移产生的水平力。2.0.5 构件温差temperature cliHerence between different struc-tural elements 环境温度变化引起不同构件之间的温度差值。2. O. 6 风-车-桥系统搁合振动分析an
12、alysis of wind-train bridge coupling vibration 建立列车-桥梁捐合振动模型,为求解风荷载作用下列车和桥梁振动H向应而进行的非线性有限元分析。2.0.7 延性构件ductile member 罕遇地震作用下,允许发生塑性变形的构件。2.0.8 能力保护原则capacity protection principle 罕遇地震作用下,使桥梁结构体系中延性构件和受能力保护的构件形成安全度等级差,以确保受能力保护的构件处于弹性范围之内的设计原则。2.0.9 能力保护构件capacity protected member 罕遇地震作用下,按能力保护设计原则设计
13、的构件。2 3基本规 定3. 1 区间高架桥梁布置3.1. 1 区间高架桥桥跨布置应根据地形地物、地面交通、城市景观等因素综合确定。一般地段直采用等跨布置简支梁式桥跨结构。3.1. 2 城市轨道交通桥梁宜进行景观设计,景观设计宜包括桥梁主体景观设计和景观工程设计。景观设计应根据城市规划要求、地域环境、历史文化传统和工程建设条件等因素综合确定。3.1.3 区间高架桥上部结构的材料宜采用预应力混凝土,并宜采用预制架设、预制节段拼装的结构。3.1. 4 区间高架桥的桥下净空高度应符合表3.1.4的规定,并宜预留不小于O.20m的安全值。表3.1.4桥下净空高度(m)交通方式候下交通类别最小净空高度高
14、速公路,一、二级公路5. 00 三、四级公路,城市迫路机动车道4. 50 道路城市道路机动车道小客车):l. 50 城市道路非机;11车道、人行道2. 50 城市有轨电车、城市无轨电车、双层客车等特种车辆满足车辆通行城市轨道架空接触网城市轨道交通6. 00 交通按1!.轨城市轨道交通4.30 高速铁路7.25 铁路普通铁路6. 55 通行双层集装箱铁路7.96 注:净高指桥下路面至梁1良、桥下轨面至梁底的高度。3 3.1.5 区间高架桥桥墩边缘至机动车道边的净距应符合现行行业标准城市道路工程设计规范)CJJ 37和I(公路工程技术标准)JTG B 01的规定。当区间高架桥敷设于道路中间时,道路
15、中央分隔带宽度不宜小于4m。3.1.6 设置在地面车行道侧的墩柱宜设防撞设施;当跨越车行道的高架桥桥下净高小于5m时,应设置限高设施和警示标志。3.1.7 当桥梁承台或扩大基础侵入车行道时,其顶面应置于路面以下,且埋深不宜小于1.5m;基础设计时应计入车辆活载的附加作用。3.1.8 区间高架桥与架空高压线之间的最小垂直距离应符合现行国家标准(66kV及以下架空电力线路设计规范)GB 50061、( 1l0kV750kV架空输电线路设计规范)GB 50545、(lOOOkV架空输电线路设计规范)GB 50665的规定。3.2 区间跨河桥梁布置3.2.1 区间跨向特大桥、大桥的桥位宜设置在河道顺直
16、、河床稳定且地质良好的河段处;桥梁轴线宜与洪水流向正交。3.2.2 1主问跨?可桥的桥下净空应符合下列规定:1 梁!在应高出按设计频率的洪水位及其增高值加安全高度。安全高度应符合表3.2. 2的规定洪水位的增高值应根据率水高、河湾超高、河床淤积及波浪高综合确定;表3.2.2桥下安全高度(m)i共lk期无大漂流物o. 50 梁底洪水期有大漂流物J. 50 有泥石流1. 00 支承垫石顶面。.25拱!即0. 25 2 通航河流的桥下净空应根据航道等级按现行国家标准内河通航标准)GB 50139的规定执行;通行海轮的桥下净空应4 符合现行行业标准通航海轮桥梁通航标准)jTJ 311的规定;3 对洪水
17、期无大漂浮物通过的河流,实腹式元钱拱桥的拱n!IJ可被设计洪水位淹没,但此水位不应超过矢高的一半,且距拱顶的净高不应小于1.0m。3.2.3 当跨河桥梁与既有桥梁并行设置时,两桥间距应根据施工条件、7(文干扰、防洪要求、通航影响等因素确定。3.3桥面布置3.3.1 区间桥梁的桥面宽度应根据建筑限界、应急疏散、设备布置等因素计算确定,并应预留设备的安装、检修和更换条件。3.3.2 有1i1:轨道桥梁的挡昨墙内侧面到线路中心线净距不应小于2.2m。轨下枕底道昨厚度不应小于O.3m。3.3.3 区间桥梁线路中心线至架空接触网支柱中心的最小距离宜根据表3.3. 3的规定对线路分段取值。表3.3.3线路
18、中心线至架空接触网支柱中心最小距离1111绞半飞径R(m)飞距离飞(m) A型车B2型:tf300:R:600 2. 70 2. 55 600 R:1200 2. 60 2.45 12003000及直线2. 40 2. 30 3.3.4 运行Bl型车的桥梁,栏板内侧面至线路中心线的距离宜符合下列规定:1 当接触轨位于线路中间时,不宜小于2.20m; 2 当接触轨位于线路外侧时,不宜小于2.45mo 3.3.5 道路与轨道交通合建的桥梁宜分层布置。当采用同层布置时,应在轨道交通和道路间设置ss级防撞墙,并应在防撞墙顶部加设防抛网,防撞墙与轨道交通建筑限界间的净距不应小于1. 2mo SS级防撞墙
19、应符合现行行业标准公路交通安全设施设5 计规范)JTG 081的规定。3.4桥上线路3.4.1 曲线上不宜设置大跨度桥梁;当设在曲线上时.直采用较大的曲线半径。反向曲线上不宜设置大跨度桥梁。3.4.2 在竖曲线及缓和曲线上,不宜设置钢材7梁桥。3.4.3 区间高架桥梁底离地面的高度不宜小于1.Smo 3.5附属设施3.5.1 桥面两侧应设置栏板,其高度不宜小于1.1m。当多线桥分为单线时,单线桥内侧栏板应连续。3.5.2 梁缝处应设伸缩缝,伸缩缝应能适应梁端部自由伸缩,且应具备防止桥面水下漏的功能。3.5.3 桥面应设置防水层,其技术指标及施工工艺应符合现行行业标准铁路?昆凝土桥面防水层技术条
20、件)TB/T 2965的规定。3.5.- 桥面防水保护层顶面宜设置不小于2%的排水横坡和|不小干3%0的排水纵坡。纵向应分段设置拦水构造,并应设排水管将雨水排入市政管网。3.5.5 城市轨道交通桥梁不应作为下列设施的支承结构:1 输送ffi力大于或等于O.4MPa的燃气管道;2 电压高于lO kV的供电电缆:3 污水管;4 可燃、有毒或腐蚀性的液体管和l气体管。3.6桥梁景观3.6.1 区间高架桥主体设计宜符合下列规定:1 桥梁孔跨布置宜均衡、有韵律感,相邻孔跨差异不宜过大;2 跨径与墩柱高度之比宜控制在3: 1 5 : 1之间,且宜控6 制梁高;3 桥墩的建筑风格直统一;4 当同一桥墩两侧的
21、梁体高度和宽度有差异时,宜设置视觉平)1顶过夜构造。3.6.2 桥梁构件的体量较大时,应采用可实现视觉分割效果的措施进行处理。3.6.3 桥梁的景观照明与功能照明应统筹兼顾,应经济、适用、安全,景观效果应良好。3.6.4 桥上的栏板、接触网、声屏障、信号、通信、排水、照明等各类设施的布设宜与桥梁整体景观协调。7 4材料4.1混凝土4.1.1 主体结构的钢筋泪凝土构件温凝土强度等级不得低于C30,预应力?昆凝土构件的混凝土强度等级不得低于C40,管道压浆用水泥浆强度等级不宜低于M50。非主体结构构件的?昆凝土强度等级不应低于C25。4.1.2 ?昆凝土的极限强度取值应符合表4.1. 2的规定。表
22、4.1.2混凝土极限强度(MPa)混凝土强度等级强度种类符号C20 C25 C30 0 5 C40 C45 C50 C55 C60 轴心抗压f . 13.5 17. 0 20. 0 23. 5 27. 0 30. 0 33. 5 37. 0 40.0 轴心抗拉( 1. 70 2. 00 2. 20 2. 50 2. 70 2. 90 3. 10 3. 30 3. 50 4.1.3 混凝土受压或受拉时的弹性模量Ec的取值应符合表4.1.3的规定。棍凝土的剪切变形模量Gc宜按表4.1.3规定的弹性模量瓦的0.43倍采用。?昆凝土泊松比r宜采用O.2。强度等级弹性棋盘E,表4.1.3混凝土弹性模量E
23、c( X 10 MPa) 4.1.4 混凝土的容许应力应符合现行行业标准铁路桥涵泪凝土结构设计规范)TB 10092的规定。4.2钢筋4.2.1 混凝土结构的普通钢筋和预应力钢筋应符合下列规定:1 普通钢筋可采用HPB300或HRB400钢筋,其技术条件8 应符合现行国家标准钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋)GB 1499. 1或钢筋棍凝土用钢第2部分:热轧带肋 钢筋)GB 1499.2的规定;2 预应力钢绞线应符合现行国家标准预应力?昆凝土用钢绞线)GBj T 5224的规定;3 预应力?昆凝土用螺纹钢筋应符合现行国家标准预应力混凝土用螺纹钢筋)GBjT 20065的规定。4. 2. 2
24、 普通钢筋、预应力?昆凝土用螺纹钢筋抗拉强度标准值应符合表4.2. 2的规定。表4.2.2钢筋抗拉强度标准值PSB930 930 注:预应力混凝土用蝶纹俐筋主要f十l作横向、竖向预应力筋;其抗拉强度标准佳应取屈服强度值。4.2.3 预应力钢丝抗拉强度标准值应符合表4.2. 3的规定。表4.2.3预应力钢丝抗拉强度标准值I公布l、直f圭(mm)45 6-7 抗ti/.强度标准在1670 1670 1770 1770 (扎ilPn)1860 4.2. 4 预应力钢绞线抗拉强度标准值应符合表4.2. 4的规定。表.J.2.J预应力铜绞线抗拉强度标准值f院公称直径12. 7 15. 2 15. 7 (
25、111m) 标准型模拔型标准型模拔型标准型1470 抗拉强度标1720 1570 1670 1770 准值1860 1860 1720 1820 1860 (MPa) 1960 1860 1960 9 4.2.5 钢筋计算强度的取值应符合表4.2. 5的规定。表4.2.5钢筋计算强度(MPa)钢筋类型抗拉计算强l支f,)或办抗压计算强度1;,或jJ预应力筋钢绞线、预应力混凝土0.9Ik 380 用螺纹钢筋HPB300 300 300 普通钢筋HRB4.00 400 4.00 4.2.6 钢筋弹性模量的取值应符合表4.2. 6的规定,其中计算钢绞线伸长值时,钢绞线的弹性模量可按Ep:f:0. 1
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