桥梁概述与高速铁路桥梁的结构形式

1林同炎2桥梁概论主要内容1/321林同炎14岁便以第一名成绩考入唐山交通大学加州大学柏克利分校专家美国科学院院士美国最高科学奖——“国家科学奖”2/321林同炎1933年，美国加州大学伯克利分校取得硕士学位，其毕业论文《直接力矩分派法》，轰动美国建筑界，被命名为“林氏法”回国任成渝铁路桥梁课长、滇缅铁路设计课长、工信公司总工程师及台湾糖业铁路处长等职，主持过沱江大桥、成昆铁路及宝天铁路设计与施工3/321林同炎美洲银行大厦，承受6倍于设计水平地震力，巍然不倒，周围已经是一片废墟4/321林同炎旧金山莫斯康尼会议中心地下展厅地震时成为“避难所”5/321林同炎里奥-科罗拉多大桥6/321林同炎苏通大桥7/321林同炎台北关渡桥8/321林同炎新加坡SAFFI-LINK桥9/321林同炎Ruck-A-Chuchy桥10/321林同炎日本明石海峡大桥11/321林同炎2023年，岁高龄林同炎完成了人生中最后一种作品：南宁大桥12/321林同炎南宁大桥13/321桥梁概论基本概念桥梁组成桥梁分类桥梁发展高速铁路桥梁14/321基本概念桥梁供车辆和行人跨越障碍物建筑工程构造线路跨越障碍延伸部分或连接部分桥梁工程桥梁建筑实体建造桥梁所需科技知识意义技术经济美学15/321桥梁起源树桥：梁桥雏形16/321桥梁起源（续）原始木梁桥天然石梁桥早期石梁桥17/321桥梁起源（续）世界上最长天然石拱桥，跨度119.5米，位于美国犹他州国家公园中国最长天然石拱桥，跨度80米，位于重庆涪陵小溪法国阿尔代什峡谷天然石拱桥18/321桥梁受力19/321桥梁组成上部构造（superstructure），包括桥跨构造，也叫承重构造桥面构造（deck）下部构造（substructure），也叫支承构造，包括桥墩与桥台（abutmentandpier）墩台基础（foundation）支座（bearing）从属构造物20/321⑴重力式实体桥墩：依靠本身巨大重量和材料受压性能抵抗外荷载维持本身稳定桥墩。桥墩截面形式21/321——构造尺寸和自重较小桥墩。桥墩轻型化办法：

①变化建筑材料，使用抗拉、压性能较好材料。eg.空心墩。

②采取系杆构造，大偏心压杆→系杆构造，提升抗压、抗弯能力。eg.刚架式桥墩。③变化构造受力体系，使桥梁墩台构件内力合理分派。eg.柔性墩、锚定板桥台。轻型桥墩22/321①空心墩（空间板壳构造）特点：节省圬工。墩高30～50m，节省20～30％墩高50m以上，节省30～50％滑模施工。23/321②排架桩墩钻孔桩基础延伸到地面以上做墩身。特点：构造简单；圬工量小，施工速度快；纵向刚度小，墩顶位移大。适用：马路桥，小跨铁路桥。24/321特点：钢筋混凝土框架墩身。适用：双线铁路桥或一般引桥。墩高≤30m；墩高≥30m时，采取多层刚架双柱式桥墩25/321特点：柔性桥墩与刚性墩台共同受力纵向刚架体系。柔性墩26/321柔性墩分类：刚架式；板式；上柔下刚式。27/321⑴重力式桥台①矩形桥台

造型简单，整体性好，抗震性能好，台身高度较大时，圬工量大。桥台28/321②U型桥台特点：圬工量小。适用：填土高度不大于4m小跨度桥梁。29/321板型板式橡胶支座30/321加劲橡胶支座31/321球型支座32/32133/3211.1桥梁术语及其分类

标准跨径：马路常用10m、16m、20m、40m

铁路常用20m、24m、32m、48m4、桥长：两桥台侧墙或八字墙尾端之间距离。（规模）5、桥下净空高度：设计洪水位（通航水位）与桥跨构造最下缘高差H。6、桥梁建筑高度：桥面与桥跨构造最下缘高差h。34/321桥梁分类35/321桥梁分类（续）36/321构造体系分类a－悬臂梁桥b－连续梁桥c－拱桥d－悬索桥e－刚架桥f－T型刚构g－斜腿刚构h－连续刚构i－斜拉桥j－系杆拱37/321桥梁按跨径分类桥梁分类马路桥梁铁路桥梁多孔跨径总长L1(m)单孔跨径l(m)桥长L1(m)特大桥L1≥1000l≥150L1＞500大桥100≤L1＜100040≤l＜100100＜L1≤500中桥30＜L1＜10020≤l＜4020＜L1≤1000小桥8≤L1≤305≤l＜20L1≤2038/321梁桥简支梁桥悬臂梁桥等截面连续梁桥变截面连续梁桥连续刚构梁为承重构造，主要以其抗弯能力来承受荷载；在竖向荷载作用下，其支承反力也是竖直；简支梁部构造只受弯受剪，不承受轴向力增加中间支承，可减少跨中弯矩，更合理地分派内力，加大跨越能力梁式体系分实腹式和空腹式，前者梁截面为T形、工字形和箱形等，后者指桁架构造；梁高度可等高或变高39/321刚构（架）桥门式刚架T形刚构斜腿刚构V形刚构40/321南昆线清水河桥铁路预应力混凝土连续－刚构桥主跨128m，墩高100m，1996年完成41/321排序桥名主跨(m)桥址年份1斯托尔马桥(Stolma)301挪威19982拉脱圣德桥(Raftsundet)298洛福坦(Lofoten)，挪威19983虎门辅航道桥270珠江，中国19974瓦罗德2号桥(Varodd-2)260克里斯蒂安桑德(Kristiamsand)，挪威1994门道桥(Gateway)260布里斯班(Brisbane)，澳大利亚19865奥波托桥(Oporto)250道罗河(DouoEiver)，葡萄牙1991诺日姆伯兰海峡桥(NorthumBerlandStraitcrossing)250(43孔）新布鲁斯维克(NewBrunswick)，加拿大1998斯克夏桥(Skye)250斯克夏岛(Skyelaland)，英国19956黄石长江大桥245安徽，中国19967*科罗巴卜图瓦普桥(Koror-Babelthuap)241太平洋托管区(PacificTrust)，美国19778滨名大桥(Hamana)240静冈县(Shizuoka)，日本19769彦岛大桥(Hikoshima)236山口县(Yamaguchi)，日本197510诺达尔斯弗乔德桥(Norddalsfjord)231索恩-弗乔丹(Sogn-Fjordane)，挪威最大跨径混凝土连续梁（连续刚构）桥42/321拱桥三铰拱两铰拱无铰拱系杆拱构造特性：主要承重构造具有曲线外形受力特点：在竖向荷载作用下，拱主要承受轴向压力，但也受弯受剪。支承反力不但有竖向反力，也承受较大水平推力静力学分类：单铰拱、双铰拱、三铰拱和无铰拱常用材料：石材、钢筋混凝土、钢材施工办法：有支架和无支架施工系杆吊杆主拱圈立柱行车道系43/321成昆铁路一线天桥铁路石拱桥，跨度54m有支架（钢拱架）施工，1966年建成44/321四川宜宾金沙江小南门大桥中承式混凝土提篮拱桥，跨度240m，1990年建成，时称“亚洲第一大中承式钢混拱桥”劲性骨架法施工2023年11月7日4：30分左右桥面突然垮塌45/321四川宜宾金沙江小南门大桥46/321四川旺苍东河大桥我国第一座钢管混凝土系杆拱桥跨度115m，1990年建成47/321桁架拱：贵州剑河桥主跨150m，1985年建成48/321组合桁架拱：江界河桥位于贵州瓮安跨度330m，世界上跨度最大桁架拱桥悬臂拼装施工1995年建成49/321重庆万州长江大桥世界上跨度最大钢筋混凝土拱桥，主跨420m采取劲性骨架（含钢管混凝土）和缆索吊装办法施工1997年建成50/321斜拉桥形式：由梁、塔和斜索组成组合体系，构造型式多样，造型优美壮观受力：在竖向荷载作用下，梁以受弯为主，塔以受压为主，斜索则承受拉力材料：斜索采取高强钢丝制成，塔多采取钢筋混凝土，梁采取预应力混凝土梁或钢箱梁斜拉索索塔主梁51/321斜拉桥19世纪出现雏形，20世纪中期出现当代意义上斜拉桥，后期得到迅猛发展（全世界约有400余座，我国占大约1/4）。斜拉桥发展原因和条件构造造型新奇（直线感和柔细感）新材料应用（高强钢丝，尤其是斜拉索卷材）设计理论和计算技术进步施工技术进步经济效益（在400～800m跨度内具有很强竞争力）总体趋势：稀索－密索，混凝土斜拉桥，造型多样化技术问题：斜拉索防腐，抗风抗震52/321上海南浦大桥结合梁，主跨423m，1991年53/321南京长江二桥钢箱梁，主跨628m，2023年54/321广西来宾红水河桥混凝土梁，主跨96m，1981年55/321排序桥名主跨(m)桥址年份1苏通大桥1088长江，江苏，中国20232昂船舟大桥1018香港，中国20233多多罗桥(Tatara)890日本本州四国联系线19984诺曼第桥(Normandie)856法国19945南京二桥628长江，中国20236武汉三桥618长江，中国20237*青州闽江大桥605福州，中国20238上海杨浦大桥602上海，中国19939中央名港大桥(Meiko-Chuo)590日本199610上海徐浦大桥590上海，中国1997最大跨径斜拉桥56/321悬索桥组成：主要由索（又称缆）、塔、锚碇、加劲梁等组成受力：在竖向荷载作用下，索受拉，塔受压，锚碇受拉拔反力材料：索一般用高强度钢丝制成圆形大缆，加劲梁多采取钢桁架或扁平箱梁，桥塔可采取钢筋混凝土或钢跨度：因悬索抗拉性能得以充足发挥且大缆尺寸基本上不受限制，故悬索桥跨越能力始终在多种桥型中名列前茅

缆塔锚锭加劲梁57/321悬索桥最早大跨度桥型，保持桥梁跨度统计桥型与其他桥型相比，悬索桥优势：材料用量和加劲梁截面型式，不随跨度增加而有大变化构件设计，承重构造在尺寸方面不受限制大缆受力形式，受拉，可充足发挥材料能力施工，大缆是现成悬吊式脚手架不足：刚度较小，容易振动58/321各国悬索桥主要特点美国：钢主塔；直吊索；非连续桁架式加劲梁；钢筋混凝土桥面板；铸钢鞍座和眼杆锚拉杆；空中送丝法（AS法）欧洲：混凝土主塔，全焊梭状扁平钢箱加劲梁；直吊索和斜吊索；AS法日本：钢主塔；直吊索；桁式加劲梁（双层桥面）；预制平行丝股法（PS法）中国：混凝土索塔；（倾向于采取）扁平钢箱梁；垂直吊索；PS法

59/321汕头海湾大桥混凝土加劲梁，主跨452m，1995年60/321西陵长江大桥钢箱加劲梁，主跨900m，1996年61/321广东虎门大桥钢箱加劲梁，主跨888m，1997年62/321香港青马大桥钢箱加劲梁，主跨1377m，1997年63/321江阴长江大桥钢箱加劲梁，主跨1385m，1999年64/321启动桥（活动桥）左：伊拉克一座平转启动桥；中：巴西一座提升启动桥；右：竖转启动桥右下：天津塘沽海门启动桥（64m）目标和特点：节省总造价，可确保水上交通；陆地交通受限制，维修管理费用较高65/321钢拱桥在20世纪30年代，国外钢拱桥跨度就超出500m在90年代，兴起钢管混凝土拱桥目前正热衷于钢拱桥拱桥向大跨度发展，重点在无支架施工办法上66/321四川旺苍东河大桥，跨度115m，1990，第一座钢管混凝土系杆拱桥钢管混凝土拱桥柳州市文惠大桥，跨度3×180m，1994，第一座中承式钢管混凝土拱桥67/321广州丫髻沙珠江大桥，跨度360m，2023年贵州水柏铁路北盘江铁路大桥，轨底到峡谷底深达280m，跨度236m，转体，2023年武汉江汉三桥，跨度280m，2023年钢管混凝土拱桥（续）宜宾戎州大桥，跨度260m，缆索，2023年68/321历史上著名钢拱桥世界上第一座钢拱桥，位于美国密西西比圣路易斯，建于1867-1874年，主跨158.80m双层桥面，上层为马路，下层为双线铁路（使用至1974年）美国鬼门（HellGate）桥四线铁路桥，主跨298m1923年建成69/321历史上著名钢拱桥美国新河谷桥，1977，518.2m澳大利亚悉尼港大桥，1932，503m美国贝永桥，1931，503.6m美国弗里芒特桥，1973，382.6m70/32171/321ThatcherFerryBridgeinPanamaCalled“bridgeoftheAmericas”byPanamanianpeopleSteelarchedtrussarchwithspanof344m,completedin1962CrossingPanamaCanal72/321韩国傍花大桥，主跨540m，2023年美国罗斯福湖桥，主跨330m，1990年日本Kishiwada桥，主跨255m，1993日本Shin-Hamadera桥，主跨254m，199173/321厦门钟宅湾大桥，主跨208m，2023上海卢浦大桥，主跨550m，2023中国近年来修建钢拱桥——中承式钢箱提篮拱桥

云南小湾大桥，主跨130m，2023上海卢浦大桥，主跨550m，202374/321新型组合式系杆钢拱桥中承式钢桁系杆拱桥独塔自锚式悬索桥斜拉拱桥组合体系其他花式桥组合桥等75/321新型组合式系杆钢拱桥重庆菜园坝大桥，主跨420m，2023广州新光大桥，主跨428m，在建美国Alsea海湾钢拱桥，主跨137.16m，199176/321新型组合式系杆钢拱桥重庆菜园坝大桥，主跨420m，2023广州新光大桥，主跨428m，202377/321重庆朝天门大桥，2023，552m宜万铁路万州长江大桥，主跨360m单拱连续钢桁梁，23年12月开工，2023年6月合龙190米+552米+190米，三跨连续中承式钢桁系杆拱桥78/321西东1936年建成1989年地震中损伤独塔自锚式悬索桥，替代东侧桁架桥，2023年开工，由于经济原因，工程延误，估计2023年完工signaturespan

广珠城际铁路小榄水道特大桥主跨220m，在建，施工控制进行中79/321旧金山－奥克兰海湾桥西东1936年建成1989年地震中损伤独塔自锚式悬索桥，替代东侧桁架桥，2023年开工，由于经济原因，工程延误，估计2023年完工signaturespan

80/321韩国Yeongjong大桥空间缆自锚式悬索桥，分跨125-300-125m，202381/321日本大阪konohana（此花）

大桥独缆自锚式悬索桥，分跨120-300-120m，198782/321马来西亚SeriSaujana桥斜拉拱桥组合体系，主跨300m，202383/321马来西亚SeriWawasan桥主跨168.5m，202384/32185/321Alameda桥，主跨130m，1995西班牙两座都市道路钢拱桥BachdeRoda-FelipeII桥，主跨130m，199586/321JuscelinoKubitschekBridgeinBrazil2023年3×240m87/321大跨混凝土梁桥长期挠度问题近10数年来，我国相称多大跨梁桥在通车2～5年后出现连续下挠和跨中底板开裂现象（黄石长江大桥：32cm；虎门大桥辅航道桥：20cm）。预拱度法：传统设计办法，按总弯矩包络图配筋（对预应力及其附加力进行估算），在悬臂施工状态，占主体荷载恒载弯矩大于预加力产生反向弯矩，这就造成成桥后跨中挠度连续发展。零弯矩法：提议办法（有成功设计例子），从施工次序出发，先以悬臂梁为基本图式，通过预应力伎俩取得了力学上平衡，由此不设预拱度，使施工立模安装标高与成桥标高能够保持一致。这样不但极大简化了工程控制，并且实践证明它对控制长期挠度效果也十分抱负。其他原因：材料，徐变系数？88/321桥梁发展方向桥跨构造继续向大跨发展构造型式和构造呈多样化发展桥梁设计理论更趋完善和合理桥梁CAD技术应用更趋广泛建桥材料向高强、轻质、新功能方向发展89/321桥梁学科科学研究

高速铁路车桥耦合动力性能研究

伴随铁路提速、高速铁路与都市轻轨修建，桥梁在移动列车荷载下引发振动问题往往成为桥梁构造设计时控制原因，“车桥耦合动力学”便是针对上述问题而产生一门新型交叉学科。

90/321桥梁学科科学研究

高速铁路车桥耦合动力性能研究

研究并建立车桥耦合动力学理论，是处理铁路提速、高速铁路与都市轻轨修建带来一系列动力学问题关键，伴随京沪高速铁路建设，在一系列国家攻关项目标支撑下，开展了高速铁路车桥耦合动力性能研究，完成了大量理论分析和数值计算工作，并编制了京沪高速铁路桥梁动力特性分析及设计准则。

91/321桥梁学科科学研究

桥梁构造风工程研究

伴随大跨、超大跨桥梁发展以及跨海桥梁建设，桥梁抗风问题日益突出，近年来，针对大跨度悬索桥、斜拉桥重大工程建设，开展了大量桥梁抗风性能研究，对于诸如虎门大桥、汕头海湾大桥以及上海卢浦大桥等开展风洞试验及理论分析研究，对这些桥梁选型和设计、施工办法起到了指导作用。并在颤振、抖振、驰振理论研究领域取得了进展，另外，还开展了斜拉索雨振研究。在此领域成果推进了大跨桥梁发展。

92/321桥梁学科科学研究桥梁构造抗震性能研究

研究桥梁在地震波入射下动力响应规律已成为近年来桥梁抗震分析中热门研究课题。1990年代以来，国内在此领域内分析了斜拉桥在纵向地震波入射下动力响应，并讨论了行波效应、地震竖向分量、桩—土—构造互相作用以及多点激振对大跨度桥梁地震响应影响；对于连续刚构桥，采取平面杆系有限元模型对其地震动力响应进行分析，表白：竖向地震鼓励对构造内力影响较小，行波效应及土—桩—构造互相作用对构造位移、内力增加显著。对于大跨、高墩连续梁桥空间地震响应进行了分析，结论是：地震波相位差对构造不利，梁横向刚度变化对桥梁横向地震响应影响不大。93/3211高速铁路桥梁特点2高速铁路桥梁设计荷载3高速铁路桥梁刚度要求与变形限值二、高速铁路桥梁类型与特点

94/3211高速铁路桥梁特点高速铁路高速度、高舒适性、高安全性、高密度连续运行等特点对其土建工程提出严格要求。高速铁路发展推进当代铁路技术发展，采取设计，施工新理念。桥梁设计突出人性化，通过满足适用、舒适、耐久、环境保护，便于维修等方面要求体现经济性。95/3211高速铁路桥梁特点详细而言，高速铁路桥梁特点体目前下列几个方面：1）桥梁所占百分比大，高架桥长桥多；2）构造动力效应较大；3）桥上无缝线路与桥梁及下部构造共同作用；4）刚度大，整体性能好；5）涵养护时间少；6）重视耐久性，便于检查，维修；7）强调构造与环境协调。96/3211高速铁路桥梁特点高速铁路本身特性对设计也提出了新要求：1）桥梁应具有足够竖向、横向、扭转刚度，使构造多种变形很小；2）避免构造出现共振和较大振动；3）构造符合耐久性要求并且便于检查；4）常用跨度桥梁力求标准化并简化规格，品种；5）桥梁设计要与周围环境协调，满足美观，降噪，减振要求。97/3212高速铁路桥梁设计荷载—列车活载欧洲欧洲高速铁路采取UIC荷载作为设计活载，是考虑到了与其他欧洲铁路网相接，以及将来高速铁路上行走重型车辆也许，UIC活载满足货车80-120km/h重型货车和高速轻型客车250-300km/h桥梁设计要求。UIC—活载98/321西南交通大学日本日本采取接近其高速运行列车P（N）荷载作为设计活载，P荷载仅为UIC活载40%。N标准活载重0系列100系列200系列300系列WIN350500系列23523027529635030016.015.217.011.310.011.2车型最高速度最大轴重2高速铁路桥梁设计荷载—列车活载99/3212高速铁路桥梁设计荷载中国客运专线中国高速铁路采取ZK荷载作为设计活载，ZK活载为一般铁路桥梁设计中-活载70%，为欧洲铁路联盟UIC活载80%。ZK—活载100/3212高速铁路桥梁设计荷载

中国客货混运桥梁荷载按中—活载设计，ZK—活载校核。中—活载101/3212高速铁路桥梁设计荷载

中国台湾

中国台湾高速铁路采取UIC修正荷载作为设计活载多种荷载互相关系（以中-活载为基准作简单比较）中-活载UIC荷载ZK荷载台湾P（N）荷载100%87.5%70%66%35%6060102/3213高速铁路桥梁刚度要求与变形限值（1）桥梁刚度要求对高速铁路线上单跨及多跨简支梁桥刚度限值计算办法可采取如下思绪确定:1）对高速铁路线上运行车辆按车辆共振速度和最高设计速度用整车模型确定其最低刚度要求；2）构造设计时按满足最低刚度要求设计，并计算其构造自振频率；103/3213高速铁路桥梁刚度要求与变形限值3）对于设计好构造，根据其自振频率，计算桥梁及车辆共振速度，设法避开车辆及桥梁同步发生共振构造布置形式，即在也许出现车辆和桥梁同步共振跨度范围，不采取等跨度桥梁构造布置形式；4）对于已设计好构造，用车—桥耦合振动计算模型检算车辆和桥梁各自共振速度时列车运动舒适性与安全性，对不能满足要求桥梁进行修改设计，直至满足舒适性与安全性要求。（2）构造变形限值---竖向挠度限值不一样速度等级铁路，对竖向挠度限值限值要求是不一样样。详细列出如下。104/3213高速铁路桥梁刚度要求与变形限值２、京沪暂规中梁体竖向挠度限值(ZK静载）

跨度mL≤2424<L≤80L>80单跨L/1300L/1000L/1000多跨L/1800L/1500L/1000１、客专无碴轨道设计指南梁体竖向挠度限值(ZK静载）

L≤50m，无碴轨道铺设后徐变上拱≤10mmL>50m，无碴轨道铺设后徐变上拱≤L/5000，≤20mm105/321西南交通大学3高速铁路桥梁刚度要求与变形限值４、200km/h客货共线暂规梁体竖向挠度限值(中－活载）

５、铁路基本规范梁体竖向挠度限值(中－活载）

简支混凝土梁：

L/800

跨度mL≤2020<L≤5050<L≤7070<L≤96单跨L/1000L/1000L/900L/900多跨L/1400L/1200L/1000L/900跨度mL≤2424<L≤4040<L<96单跨L/1300L/1000L/1000多跨L/1800L/1500L/1200３、200～250km/h客专暂规梁体竖向挠度限值(ZK静载）

106/3213高速铁路桥梁刚度要求与变形限值6、德国

铺设无碴轨道高速铁路桥梁，对桥梁变形要求，参照德国《无碴轨道总体技术规范技术通告》（2023.8.1DBNetzNST）和DIN技术报告101：δ=λ（L）δUIC+δK+S≤允许δ=λ（L）δ804L<3.0m时，λ（L）=0.8L>10.0m时，λ（L）=0.4以32m梁为例，λ（L）=0.4允许δ垂直位移取决于跨度和速度L=32m、v=350km/h时107/3213高速铁路桥梁刚度要求与变形限值

墩台梁体扣件钢轨道床板道床板θ≤

１‰1、客专无碴轨道设计指南梁端竖向转角(ZK静载）

2、京沪暂规中梁端竖向转角(ZK静载）

L≤80m无要求L>80，

θ≤2‰108/3213高速铁路桥梁刚度要求与变形限值４、200km/h客货共线暂规梁端竖向转角(中－活载）

５、铁路基本规范中梁体竖向转角(中－活载）

无要求

３、200～250km/h客专暂规梁端竖向转角(ZK静载）

有碴轨道：θ≤2‰

无碴轨道：θ≤

１‰

路基与桥梁过渡段：θ<3×10-3rad；两梁之间：θ1+θ2<6×10-3rad109/3213高速铁路桥梁刚度要求与变形限值6、德国考虑冲击系数UIC71活载和温度，1）单线桥梁：桥梁端头θ<6.5×10-3rad；中间支点处θ1+θ2<10×10-3rad2）双线桥梁：桥梁端头θ<3.5×10-3rad

中间支点处θ1+θ2<5×10-3rad110/3213高速铁路桥梁刚度要求与变形限值两梁竖向错位对扣件上拔力影响两梁竖向错位1、《客专无碴轨道设计指南》要求，梁缝钢跪支点相对位移不应大于1mm2、《德国无碴轨道技术规程》要求，设有纵坡桥梁，由于活动支座产生水平位移引发梁缝两侧钢轨支点间竖向相对位移不宜大于1mm111/3213高速铁路桥梁刚度要求与变形限值2）构造变形限值---横向力挠度限值

在列车摇晃力、离心力、风力和温度作用下，梁体水平挠度应不大于或等于梁体计算跨度1/4000；3）构造变形限值---竖向自振频率限值常用简支梁竖向自振频率限值跨径（m）16202432404856自振频率限值（Hz）7.56.05.03.753.02.382.18112/321在高速铁路线上，列车对桥梁动力作用增大，为满足行车安全、乘坐舒适以及适应高速铁路线路构造要求，高速铁路桥梁必须具有足够强度、更高刚度及良好稳定性，更大抗扭能力和较高减振降噪特性。同步，采取无缝长钢轨线路，其桥梁体系构造应能较好地传递列车纵向力，使列车纵向力不能过多地分派给钢轨。

三、世界各国高速铁路桥梁构造形式113/321为满足以上要求，国外某些要求或规范中对高速铁路桥梁构造型式提出了标准性提议或要求。国际铁路联盟UIC776-2《高速和超高速线路上桥梁规程》要求，最合适桥型应是桥梁上部构造具有尽也许好刚性，并提议:

世界各国高速铁路桥梁构造形式114/321对小跨度桥（l≤20m）

·带道碴正交异性板

·外包混凝土钢梁

·钢筋混凝土或预应力混凝土板或T梁

·钢—混凝土组合构造

世界各国高速铁路桥梁构造形式115/321

对中等跨度桥（20m≤l≤60m）

·钢筋混凝土或预应力混凝土箱形梁

·钢—混凝土组合构造对大跨度桥（l＞60m）

·上弦设有抗风联结系双线桥格构梁桥

·钢、钢筋混凝土或预应力混凝土拱桥世界各国高速铁路桥梁构造形式116/321伴随建桥水平提升及预应力混凝土构造广泛应用，同步人类对环境要求越来越高，国外近年修建高速铁路新线，基本上所有采取钢筋混凝土及预应力混凝土构造，通过采取不一样构造形式，虽然100m以上大跨度桥，也很少采取钢或钢—混凝土组合构造。世界各国高速铁路桥梁构造形式117/321在日本铁路新干线上，除东海道新干线设计速度为210km/h外，其他几条线设计速度为260km/h。在这些线上，桥梁总延长所占线路长度比重较大，下表为各条新干线上桥梁及高架桥所占百分比。日本新干线上桥梁118/321

新干线上桥梁及高架桥所占比重日本新干线上桥梁桥型东海道山阳新干线上越东北新干线东京—新大阪新大阪—冈山冈山—博多大宫—新泻东京—盛冈延长km比率%延长km比率%延长km比率%延长km比率%延长km比率%桥梁5711201231730117515高架桥11622744586221324927956合计173339457117291626035471119/321由上表可见，日本新干线上高架桥比率，在某些段几乎占了线路总长二分之一。由于有这样多高架桥，因此日本新干线上高架桥多采取标准设计。日本高架桥标准设计基本情况如表4.3.2，标准设计中桥面宽度按表4.3.3确定。

日本新干线上桥梁120/321日本新干线上桥梁121/321日本新干线上桥梁122/321日本新干线上桥梁123/321东海道高架桥几个标准设计形式如下列图所示。日本新干线上桥梁图日本东海道标准设计框架式高架桥（单位:mm）124/321续上图日本东海道标准设计框架式高架桥（单位:mm）

日本新干线上桥梁125/321除高架桥外，日本新干线上其他桥梁采取了上承钢板梁、结合梁、穿式桁架、钢筋混凝土及预应力混凝土梁，也有少许拱桥。日本新干线上桥梁126/321下表列出了各条新干线上采取混凝土桥与组合梁桥、钢桥等各自在除高架桥外所占百分比。日本新干线上桥梁127/321日本新干线上桥梁128/321上表中数据说明:除东海道新干线上采取了较多组合梁桥和钢桥外，后来修建新干线大量地采取了混凝土桥，只在万不得已情况下才用组合梁桥和钢桥。

日本新干线上桥梁129/321东海道新干线建成运行十年后，发觉桥梁存在许多问题，尤以钢梁更突出，通过调查发觉主要原因是设计处理不当及桥梁振动、疲劳等原因所致；另外钢梁桥噪音比混凝土桥也大得多，因此，在后来修建几条新干线上大量采取了混凝土桥梁，这样可增大构造阻尼、减小桥梁振动和噪音、减小维修工作量。日本新干线上桥梁130/321在选择构造型式时，尽可能采取有碴桥面梁，联邦德国DS804规范要求，铁路桥一般应采取上承式桥，在任何情况下都必须设置道碴道床。日本东海道新干线上，曾经采取过明桥面钢梁，但通过几年行车后，在34孔明桥面穿式板梁中，有8孔在纵梁、横梁端部腹板断面变化处出现向上斜裂缝，后根据裂缝发展情况，给予更换或加强。东海道后来新干线，只在万不得已情况下才采取。日本新干线上桥梁131/321在日本新干线上，大量采取标准设计预应力混凝土桥，共截面形式有T梁和箱梁。T梁跨度在15～45m，双线主梁片数从3片到8片不等。主梁截面形式以箱梁为主，在跨度较小、梁高较低桥梁也使用少许T梁；从施工办法上看，以支架施工、悬臂施工和顶推施工为主，预制拼装施工很少。日本新干线上桥梁132/321高速行车噪音引发沿线居民强烈不满问题，始终困扰着日本新干线运输。为减少新干线桥梁噪音，目前做法是在高架桥上设隔音板。在钢梁上设隔音板，不过这种措施要使噪音降至70dB下列，目前来说是难以达成。日本新干线上桥梁133/321为从主线上处理这一问题，不采取或尽可能少采取钢及钢—混凝土组合梁是一比较明智决策。另外，无碴桥面梁行车噪音也比有碴大。

日本新干线上桥梁134/321

设计速度250km/h、全长327km德国汉诺威—维尔茨堡和全长104km曼海姆—斯图加特两条新干线上，共有桥梁359座，总延长37km。在359座桥中，152座跨越马路，139座跨越铁路，其他68座为大型山沟桥和高架桥。德国高速铁路线上桥梁构造型式135/321

从桥梁总长与线路总长之比来看，德国高速铁路上桥梁数量远不大于日本新干线和我国修建京沪高速铁路线。德国这两条新干线上桥梁几乎所有是预应力混凝土和钢筋混凝土桥。其原因一方面是混凝土桥养护维修方便、造价也较低，另一更主要原因则是混凝土桥在高速行车条件下噪音远比钢桥低。德国高速铁路线上桥梁构造型式136/321在德国这两条新干线上，大部分桥为预应力混凝土简支梁和连续梁。简支梁墩中心距基本上采取44m及58m两种，25m只有少数几跨。墩中心距44m梁跨度为42m，58m梁跨度55.75m。德国高速铁路线上桥梁构造型式137/321为这两条新干线，德国联邦铁路管理中心组织力量制定了一套标准设计图（参照设计），标准设计均为单室单箱形截面预应力混凝土梁，桥面横断面按《铁路新干线上桥梁特殊规程》56条办理，要求横断面如图4.3.2所示。

德国高速铁路线上桥梁构造型式138/321德国高速铁路线上桥梁构造型式139/321在标准设计中，箱梁底板宽5.0m，桥面板宽14.3（道床部分9.1m）。跨度42m梁高4.0m，55.75m梁高5.0m；腹板与铅垂方向成15

，其正常厚度为0.6m，支座处0.7m；底板一般厚度为0.35m，支座处0.6m；梁端还设有0.8m厚横隔板，横隔板设有可供维修人员及小车通行洞。德国高速铁路线上桥梁构造型式140/321

图4.3.3所示为两座典型桥梁横截面，其参数列于表4.3.5中。德国高速铁路线上桥梁构造型式141/321德国高速铁路线上桥梁构造型式142/321德国高速铁路线上桥梁构造型式143/321由图4.3.3可见，在桥面两侧设有略向外倾并沿全桥布置挡板。挡板是一种装饰构件，它不但在外观上加强了桥纤细效果，并且也以明亮形体掩盖其处于阴影下箱梁主体。设计规程要求，当梁高为3.6～5m时，挡板高度应为1.1m。这个百分比是能够调整。德国高速铁路线上桥梁构造型式144/321为了减小噪音影响，德国新干线桥梁上大多采取了防噪音墙，防噪音墙分内外两层，其高度一般要求高于檐板1.35～2.5m。下列图为德国新干线上隔音墙设置情况。德国高速铁路线上桥梁构造型式145/321德国高速铁路线上桥梁构造型式146/321在德国新干线上，对桥梁与线路共同作用问题非常重视，桥上尽也许地采取焊接无缝线路，要求上部构造跨度要短，下部构造要是非柔性。为减小列车制动和牵引引发钢轨内过大附加应力，新干线铁路桥梁采取如下几个体系:德国高速铁路线上桥梁构造型式147/321二、德国高速铁路线上桥梁构造型式

简支梁体系（跨度25、44、58m）带有辅助设施简支梁体系（如串联简支梁）连续梁体系其他体系

德国高速铁路线上桥梁构造型式148/321

前三种体系简图示于下列图中。德国高速铁路线上桥梁构造型式149/321

在以上简支梁体系中，应遵守如下设计标准:连续使用固定-活动支座，且一端固定于桥台支座布置形式，适用于墩高不大于20m，且基础较好情况；两端桥台均用固定支座，适用于墩高超出20m，且基础相对较差情况；德国高速铁路线上桥梁构造型式150/321用纵向力连接器将各跨简支梁连接起来，且一端固定于桥台；用液压传力纵向徐变连接器将各跨简支梁连接起来，两端固定于桥台。该体系能承受短时间作用纵向力，能较好地将制动力和牵引力传递到桥台。

德国高速铁路线上桥梁构造型式151/321德国新干线上桥梁，大量采取了徐变连接器装置，其目标在于严格限制由于轨道参与传递纵向水平力所引发钢轨应力。它应具有不对温度、徐变等迟缓变形起任何作用而对短时间作用荷载不产生变形只传力特性。德国高速铁路线上桥梁构造型式152/321高速铁路线上之因此采取以上某些措施，是由于高速铁路对构造变形提出了更高要求，若不采取纵向传力装置而如一般线路桥梁那样靠桥墩传递水平力，则桥墩也许难以设计，且钢轨附加应力也也许远远超出允许值。德国高速铁路线上桥梁构造型式153/321因此高速铁路桥梁设计应考虑整个构造系统性能（包括线路与轨道共同作用影响），不能将上下部分开考虑。德国高速铁路线上桥梁构造型式154/321运行TGV列车法国大西洋高速铁路时速为300km/h，总长263km。总共修建了10座双线高架桥，总长3523m，单线高架桥3座，总长455m，其数量相对说来非常少，这些高架桥基本资料列于表4.3.6中。法国高速铁路线上高架桥155/321法国高速铁路线上高架桥156/321

法国高速铁路线上高架桥157/321从表4.3.6所反应情况可见，绝大部分桥都采取预应力混凝土箱梁。施工办法为顶推法施工。由于数量少，因而无标准设计，各类尺寸都是变化，跨度一般在25m以上，最大跨度50m，用等截面方便于顶推施工。图4.3.9为预应力混凝土箱梁横截面示意图，两侧设有隔音墙。法国高速铁路线上高架桥158/321159/321综合德国与法国情况看，高速铁路线上桥梁多采取单箱单室预应力混凝土简支或连续梁，跨度一般在25m以上、60m下列，施工办法以顶推和现场支架灌注法为主，梁高为跨度1/10～1/15，箱底板宽5.0～5.5m。法国高速铁路线上高架桥160/321目前，修建高速铁路国家有日本、法国、德国、意大利及西班牙等。日本高速铁路基本以板式轨道为主，并采取接近其高速运行列车P(N)荷载作为设计活载图式；其他国家（包括正在修建高速铁路韩国）均以有碴轨道为主，采取UIC荷载作为设计活载图式。国外高速铁路桥梁主要构造型式小结161/321

板式轨道桥面二期恒载要比有碴轨道轻二分之一，前者约为9t/m，后者为18t/m（双线桥面），并且P荷载也仅为UIC荷载40%左右。欧洲高速铁路采取UIC荷载主要原因是考虑施工及养路机械荷载大，可与其他欧洲铁路联网以及将来在高速铁路上有行走重型车辆也许。国外高速铁路桥梁主要构造型式小结162/321上述差异造成日本桥梁截面略不大于欧洲桥梁，同步也限制使用重型施工荷载，日本桥梁施工主要采取在桥位上灌筑或用吊机在桥下将预制梁装吊就位。不采取架桥机等重型设备。国外高速铁路桥梁主要构造型式小结163/321预应力混凝土桥梁在高速铁路桥梁中占有绝对优势由于预应力混凝土与其他建桥材料相比，具有一系列适合高速铁路桥梁长处，如刚度大、噪音低、温度引发变形对线路位置影响小、养护工作量少、造价也较低等。当需要减轻梁重或迅速施工时，结合梁也常被采取。

国外高速铁路桥梁主要构造型式小结164/321各国常用标准跨桥梁构造形式和施工办法列于表4.3.7国外高速铁路桥梁主要构造型式小结165/321

国外高速铁路桥梁主要构造型式小结166/321由上表能够看出:常用跨桥梁均采取标准设计，品种尽可能精简。如西班牙及意大利主要选用23m跨度简支梁，德国则主要采取23、42、54m三种跨度；国外高速铁路桥梁主要构造型式小结167/321出于施工简便，大量采取等跨布置简支构造。但竖向刚度甚大，高跨比选用1/9～1/10，以确保线路平顺；除了小跨度桥有使用多片式T梁构造外，大部分桥梁均选用双线整孔箱形截面，以提供良好整体性和抗扭刚度。国外高速铁路桥梁主要构造型式小结168/321我国高速铁路桥梁构造型式秦沈客运专线秦皇岛至沈阳客运专线铁路工程全长为404.65km，其中桥梁构造总长为60.2km，于1999年8月开工，2023年线下主体所有完成，2023年12月19~21日铁道部初验委员会进行了初验，2023年12月31日交付运行，全线施工周期为3年又138天，旅客列车速度达成200km/h，基础设施设计速度为250km/h。169/321我国高速铁路桥梁构造型式秦沈客运专线秦沈客运专线使用桥梁构造，主要有多片式T梁、箱型简支梁、预应力混凝土连续箱梁、刚构连续梁、钢-混凝土结合梁。多片式T梁秦沈客运专线T梁桥每孔梁由四片T梁组成，如图所示。170/321我国高速铁路桥梁构造型式171/321我国高速铁路桥梁构造型式秦沈客运专线简支箱梁（1）有碴轨道箱梁秦沈客运专线有碴桥面后张法预应力混凝土整孔简支箱梁截面形式分为双线单箱单室(双线箱梁)及单线单箱单室(单线箱梁)，如图所示。172/321173/321174/321我国高速铁路桥梁构造型式秦沈客运专线简支箱梁（2）无碴轨道箱梁在秦沈客运专线综合试验段中，沙河、狗河特大桥分别采取了跨度24m板式无碴轨道及长枕埋入式无碴轨道预应力混凝土双线整孔单箱单室箱梁，双河特大桥采取了跨度32m及24m板式无碴轨道并置式单线单箱单室简支箱梁。175/321176/321我国高速铁路桥梁构造型式时速350km客运专线多片式T梁(双线)177/321我国高速铁路桥梁构造型式时速350km客运专线现浇法施工常用跨度预应力混凝土联系箱梁已公布时速350km客运专线现浇法施工常用跨度预应力混凝土联系箱梁包括2×24m、3×24m、2×32m和2×40m五种梁型，均采取支架现浇法施工。178/3215.2我国高速铁路桥梁构造型式时速350km客运专线现浇法施工大跨度预应力混凝土连续箱梁时速350km客运专线现浇法施工大跨度预应力混凝土连续箱梁均采取悬臂灌筑法施工，适应悬臂灌筑施工法特点梁体采取变高度，梁底下缘按二次抛物线变化。179/321高速铁路桥梁合理构造型式图4.3高速铁路桥梁截面形式示意图(单位：cm)180/321图4.3高速铁路桥梁截面形式示意图(单位：cm)高速铁路桥梁合理构造型式181/321高速铁路桥梁合理构造型式182/321

一、桥跨布置当高速列车通过多孔等跨布置简支梁桥时，列车会受到桥跨构造周期性冲击。其作用周期为一辆车通过一孔桥时间。当该周期与车辆系统某一振动周期一致时，列车将发生共振现象。四、高速铁路桥梁合理构造型式183/321

一、桥跨布置（续）伴随加速度逐渐增大，列车运行平稳性将会恶化，旅客乘坐舒适度也许受到影响。基于此种分析，国际铁路联盟UIC76规范，对于准高速及高速铁路上桥梁提议:使多跨桥之相连孔，具有不一样固有频率。一般理解为在桥孔布置时，应采取不一样跨度配合，以避免产生列车共振。高速铁路桥梁合理构造型式184/321一、桥跨布置（续）然而，大量研究表白，对于等跨联孔桥梁，其动力系数大小，基本不受孔数多少影响，即可按单孔桥梁进行计算。其运行平稳性标准、车体加速度和轴重减载率虽有所增加，但增加很小。并且，桥梁超出5孔后，其值几乎不再变化。这些特性为多孔桥梁布置提供了很大方便。高速铁路桥梁合理构造型式185/321

一、桥跨布置（续）在设计速度350km/h范围内，多孔等跨布置混凝土简支梁，对列车共振影响不大，因而，从旅客乘坐舒适度角度看，没有必要强调必须采取不等跨布置。对于高架桥，一般桥长较长，采取多孔等跨布置混凝土简支梁，对于方便施工、提升架梁速度也颇为有利。同步，也有助于养护维修和桥跨更换。高速铁路桥梁合理构造型式186/321一、桥跨布置（续）事实上，世界各国高速铁路桥梁，大量采取了多孔等跨布置方式，而不尤其注意不等跨配合。例如，原联邦德国在80年代修建汉诺威-维尔茨堡高速铁路上，采取等跨联孔桥为37孔跨度44m混凝土简支梁，长达1628m。在曼海姆—斯图加特高速铁路7座谷架桥中，均采取多孔等跨布置，其中除1座为等跨连续梁外，均为等跨简支梁。高速铁路桥梁合理构造型式187/321一、桥跨布置（续）法国巴黎—布鲁塞尔高速铁路上，一座2km长高架桥，也是采取等跨布置混凝土简支梁，共36孔，其中27孔53m和9孔63m。80年代修建罗马-佛罗伦萨高速铁路某高架桥，采取了等跨布置102孔跨度25m混凝土简支梁。高速铁路桥梁合理构造型式188/321

一、桥跨布置（续）在广深准高速铁路石龙特大桥引桥上，因担心等跨布置引发运行车辆共振，采取了5孔跨度24m梁和5孔跨度32m梁间隔布置，目前看来，没有必要。总之，对高速铁路桥梁，在桥跨布置方面，提议采取小跨度（20m下列）连续刚架桥、24m跨度以上简支梁或连续梁体系。高速铁路桥梁合理构造型式189/321一、桥跨布置（续）一般车辆长度在25.0m左右，若简支梁跨度在25.0m下列，每辆车通过桥跨一次，梁内应力幅度就会从小到大地变化一次或一次以上，跨度大则也许是一列车通过，应力才从小到大变化一次，可大大减小应力循坏次数；高速铁路桥梁合理构造型式190/321

一、桥跨布置（续）从动力影响方面来说，小跨度桥动力系数比大跨度大得多，且随速度增大，出现共振机会多、峰值高，而大跨度桥则因列车参与作用而使系统阻尼增大很多，共振时峰值不显著。小跨度连续刚架桥整体性好，容易满足高速铁路对桥梁竖向刚度及梁端转角要求，动力影响小。

高速铁路桥梁合理构造型式191/321

一、桥跨布置（续）连续刚架桥要求基础好，在常规地基不能满足构造允许沉降要求时，提议参照日本情况，设计整体基础。简支与连续梁跨度最佳能30.0m，以上，以采取造桥机施工、现场支架或悬臂灌注以及顶推施工为宜。

高速铁路桥梁合理构造型式192/321

一、桥跨布置（续）另外，桥跨布置时要充足考虑地形地质条件，合理布设支座，使制动与牵引力能较容易地传给基础或路基；比较完全依靠桥墩和采取纵向连接器等措施来传递水平力方案经济性，以确定合适方案。桥跨布置上还应兼顾到换梁也许性与快捷性。高速铁路桥梁合理构造型式193/321二、构造材料为减小高速列车噪音对沿线居民生活影响，以钢筋混凝土、预应力混凝土和部分预应力混凝土桥为宜。对钢筋混凝土及部分预应力混凝土梁，应比一般铁路桥梁更严格地控制裂缝宽度。高速铁路桥梁合理构造型式194/321二、构造材料（续）

在不得已情况下需使用钢桥时，最佳采取外包混凝土梁，且采取道碴桥面。日本东北线上利根川桥梁采取150mm厚钢筋混凝土外包下承钢桁梁纵横梁，并且在传力点处设置橡胶垫，是此类工程一种例子。高速铁路桥梁合理构造型式195/321二、构造材料（续）在梁高、施工等受限制地方，可考虑组合梁方案，但对防噪音及运行期间维涵养护应给予尤其重视。

高速铁路桥梁合理构造型式196/321三、桥梁构造体系高速铁路上桥梁，应能在列车达成最高设计速度条件下，满足行车安全和旅客乘坐舒适度。因而，桥梁构造必须具有足够强度、稳定性、刚度和耐久性，并且保持桥上线路平顺状态。适应高速行车较好桥梁构造型式，应当是实体构造物和超静定构造。高速铁路桥梁合理构造型式197/321三、桥梁构造体系根据高速铁路对桥梁动力性能要求和我国铁路桥梁建设经验，结合桥梁工程造价和施工运行条件，可供选择中小跨度桥梁构造系主要有:混凝土简支梁、混凝土连续梁和混凝土刚架桥。在建筑高度受限制地方，也可采取钢板梁上设混凝土板结合梁桥。高速铁路桥梁合理构造型式198/321三、桥梁构造体系小跨度刚架桥截面形式以现浇板梁为宜；简支梁与连续梁桥截面以单箱单室箱梁为宜；板梁截面推荐用日本高架桥截面形状，箱梁截面推荐采取德国新干线标准设计截面。钢桁架桥桥面系以采取正交异性板为宜；组合梁桥也以箱形截面形状为宜。高速铁路桥梁合理构造型式199/321三、桥梁构造体系1.混凝土简支梁混凝土简支梁构造构造简单、技术成熟、架设快捷、更换方便，是我国现有铁路桥梁主要型式，总数占90%以上。跨度8～32m混凝土简支梁，被广泛采取。尤其是16～32m混凝土简支梁，采取工厂预制，架桥机架设，是中小跨度中应用最多桥梁。伴随架桥机能力提升，跨度40m混凝土梁，也在近期建成长江、黄河大桥引桥上被采取。高速铁路桥梁合理构造型式200/321三、桥梁构造体系1.混凝土简支梁近年来，拼装式移动支架造桥机研制成功，使混凝土简支梁跨度达56m。这就愈加扩大了铁路混凝土简支梁使用范围。在特殊条件下，其他型式混凝土简支梁，如槽形梁等，也可采取。高速铁路桥梁合理构造型式201/321三、桥梁构造体系1.混凝土简支梁混凝土简支梁也是铁路引桥和高架桥基本型式。宣杭铁路水阳江大桥右岸引桥为180孔16m预应力混凝土梁，其中有108孔梁为部分预应力混凝土梁，是目前使用孔数最多等跨混凝土简支梁桥。最长多孔等跨混凝土简支梁桥，当数九江长江大桥北岸引桥计109孔跨度39.6m双线无碴无枕箱形截面预应力混凝土简支梁桥。

高速铁路桥梁合理构造型式202/321三、桥梁构造体系2.混凝土连续梁70年代以来，在我国新线铁路上修建了大量混凝土连续梁，以扩大混凝土梁桥使用范围，跨度多在40～80m之间，最大达84m，成为中等跨度铁路混凝土梁桥主要型式。高速铁路桥梁合理构造型式203/321三、桥梁构造体系2.混凝土连续梁在小跨度范围内应用不多，作为一种实例，钱塘江二桥引桥，采取了7～9孔1联，共6联47孔跨度32m等高度箱形截面双线铁路连续梁桥，是目前我国跨度最小铁路预应力混凝土连续梁桥。高速铁路桥梁合理构造型式204/321三、桥梁构造体系2.混凝土连续梁与简支梁相比，连续梁整体性强，具有较大刚度，且邻跨间无断缝，不产生变形折角，桥面平顺，有助于高速行车。伴随施工经验日益丰富，混凝土连续梁建桥技术日趋成熟。在我国采取悬臂灌注法或顶推法架梁，能够迅速、安全、质量良好地建造预应力混凝土连续梁桥。高速铁路桥梁合理构造型式205/321三、桥梁构造体系2.混凝土连续梁因此，预应力混凝土连续梁，也应当成为我国高速铁路中等跨度桥梁基本型式。对于高架桥，连续梁也是可供比选主要桥式之一。高速铁路桥梁合理构造型式206/321三、桥梁构造体系2.混凝土连续梁通过跨度16～40m混凝土连续梁在高速列车下动力性能计算表白，其冲击系数比简支梁有所减小。尤其在车辆运行平稳性方面，连续梁使旅客乘坐舒适性有较大改善，斯佩林指标比简支梁减少0.3～0.4左右。一般主要用于跨度40m以上中等跨度桥梁。

高速铁路桥梁合理构造型式207/321三、桥梁构造体系3.混凝土刚架桥混凝土刚架桥是一种空间超静定构造，整体性好，具有较好刚度和抗震性能。在日本高速铁路高架桥中占有十分主要地位。据东北、上越、山阳和东海道等四条新干线统计，混凝土刚架桥分别占高架桥总长度65.9%、77.1%、9%和85.8%。因此能够说日本高速铁路高架桥，基本上采取钢筋混凝土刚架桥型式。高速铁路桥梁合理构造型式208/321三、桥梁构造体系3.混凝土刚架桥日本高速铁路高架桥中双线刚架桥多为3～5孔一联，跨度6～8m左右，联间以简支挂孔相连。填土高度7～12m，基础多采取打入桩和扩大基础型式。与我国京沪高速铁路沪宁段线路和地质情况相近，具有较好参照价值。高速铁路桥梁合理构造型式209/321三、桥梁构造体系3.混凝土刚架桥在我国现有铁路高架桥和引桥中，也有使用经验。在大秦线郑重庄特大桥，为了节省用地，减少土石方，采取了3孔一联共27联跨度8m连续刚架，挂梁跨度6.0m，桥高平均10.5m。

高速铁路桥梁合理构造型式210/321三、桥梁构造体系3.混凝土刚架桥混凝土刚架桥截面尺寸小，构造轻巧，在工程数量上比简支梁要少。通过对填土高度10m，跨度8m、10m、12m高速铁路高架桥计算表白，与预应力混凝土简支梁相比，其工程数量可节省10%左右，而造价可减少25%左右，在动力性能方面则更为优越，其车辆运动平稳性指标均在2.0下列。

高速铁路桥梁合理构造型式211/321三、桥梁构造体系3.混凝土刚架桥在广深准高速铁路石龙大桥引桥上，也采取了跨度10m混凝土刚架桥，其桥高12m。另外，从国外高速铁路建桥经验来看，在中小跨度桥梁中，也可采取结合梁和型钢混凝土桥梁，但百分比较小。

高速铁路桥梁合理构造型式212/321四、小结以上分析能够看出，目前国内现有铁路多种型式中小跨度桥梁，均能满足高速铁路要求，并有成熟使用经验，能够在不一样条件下进行合理地选择。对于40m以上中等跨度桥梁，基本上可采取箱形截面预应力混凝土连续梁型式。

高速铁路桥梁合理构造型式213/32140m下列小跨度桥梁，则主要采取预应力混凝土或部分预应力混凝土简支梁。京沪高速铁路沪宁段线路高度在6～10m左右，高架桥能够混凝土简支梁为主。在某些环境条件下，也可采取混凝土刚架桥和混凝土连续梁桥型式。高速铁路桥梁合理构造型式214/321（二）上部构造型式1.分离式构造与整体式构造比较在双线并列情况下，梁部构造可采取两单线桥分离式构造，也可采取双线桥整体式构造，见图4.3.10。

高速铁路桥梁合理构造型式215/321高速铁路桥梁合理构造型式图4.3高速铁路桥梁截面形式示意图(单位：cm)216/321图4.3高速铁路桥梁截面形式示意图(单位：cm)高速铁路桥梁合理构造型式217/321高速铁路桥梁合理构造型式218/321（二）上部构造型式1.分离式构造与整体式构造比较对于中等跨度混凝土连续梁构造，考虑到一般采取悬臂灌注法施工，显然以采取双线整体式构造较为合理。而对于小跨度桥，则需要从制造、运输、架设和运行、养护，尤其是动力性能诸方面考虑，进行比较。

高速铁路桥梁合理构造型式219/321（二）上部构造型式1.分离式构造与整体式构造比较整体式与分离式理应具有相同竖向刚度，但计算中整体式构造按双线活载进行了折减，因而其变形较小；多种跨度箱形截面梁和跨度16mT形截面梁，横向刚度对于整体式与分离式都远大于刚度限值；高速铁路桥梁合理构造型式220/321（二）上部构造型式1.分离式构造与整体式构造比较由于整体式构造列车单线通过时偏心加载，因而桥梁斜扭曲度较大。但只要设置隔板数在1个以上，整体式扭转刚度也能满足限值要求。单箱整体式构造，腹板数量少，有助于于节省圬工量，并且稍厚腹板对布置钢筋和提升耐久性都有利。在制梁速度上也比分离式显著加快。高速铁路桥梁合理构造型式221/321三、构造型式（二）上部构造型式1.分离式构造与整体式构造比较尤其主要是，双线单箱整体式构造，虽不能有效减少桥梁动力系数，但从车辆运动平稳性考虑，由于构造自重增大，旅客乘坐舒适度有深入改善，是值得重视。例如，计算表白，跨度24m混凝土简支梁舒适度指标从2.43降至2.11，效果是很显著。高速铁路桥梁合理构造型式222/321三、构造型式（二）上部构造型式1.分离式构造与整体式构造比较双箱分离式构造，由于构造尺寸较小，重量较轻，便于运输、架梁，对施工设备能力要求较小。对于小跨度混凝土梁，目前国内架桥机即可适应。另外，从养护、维修角度看，一旦需要更换支座和梁部构造，甚至可在不中断行车条件下进行。但其车辆运行平稳性指标，虽也达成我国有关标准要求优良等级，但比整体式构造毕竟要差些。高速铁路桥梁合理构造型式223/321（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较我国现有铁路线上混凝土连续梁，无论是单线桥或是双线桥，无一例外所有都是采取箱形截面构造。箱形截面整体性强，抗扭刚度大，是当代混凝土桥，尤其是大跨度桥主要形式。它用于高速行车桥梁上动力性能更显得优越。高速铁路桥梁合理构造型式224/321（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较对于40m下列小跨度混凝土简支梁，考虑到梁体运输、架设和运行后检查、维修方便，目前基本上是采取T形截面构造。高速铁路桥梁合理构造型式225/321（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较这种截面形式混凝土梁主要缺陷是，在架设过程中需在桥位上进行梁片间连结工作。尤其是对于高速铁路桥梁，当需进行工地横向预应力钢筋张拉工作，费工费时，影响架桥进度。因此，对于小跨度混凝土梁截面形式，有必要深入分析。

高速铁路桥梁合理构造型式226/321（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较（1）分片式简支T梁分片式简支T梁是梁式桥中应用广泛一种桥型，它构造简单，最易设计为多种标准跨径装配式构造，施工工序少，架设程序固定，在多孔简支梁桥中，由于各跨构造和尺寸划一，简化了施工管理工作，减少了施工费用，也便于养护和维修。高速铁路桥梁合理构造型式227/321（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较（1）分片式简支T梁国外高速铁路桥梁中，日本、西班牙均采取了分片简支T梁型式，尤以日本采取最多，并已进行标准化生产。高速铁路桥梁合理构造型式228/321（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较（1）分片式简支T梁参照国外高速铁路桥梁设计经验，对我国分片T梁研究情况简述如下。高速铁路桥梁合理构造型式229/321（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较（1）分片式简支T梁采取情况及提议跨度我国高速铁路中小跨度桥梁能够采取分片式简支T梁型式，分片T梁应在横向形成整体截面，并能共同受力。分片T梁横向联接方式采取横向施加预应力办法。高速铁路桥梁合理构造型式230/321（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较（1）分片式简支T梁采取情况及提议跨度分片式简支T梁型式宜用于跨度32m及下列跨度桥梁。

高速铁路桥梁合理构造型式231/321（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较（1）分片式简支T梁提议分片式简支梁荷载横向分派系数取值恒载分派相对比较简单，考虑到主梁横向布置情况，偏于安全计，边梁除分担置于其上恒载外，其他部分均由中间各片梁平均分担。高速铁路桥梁合理构造型式232/321（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较（1）分片式简支T梁活载分派，多片T梁在施以横向预应力后，构造在纵横向形成整体，当桥上作用活载时，各片主梁将共同参与工作，形成了各片主梁之间内力分布。每孔主梁分布到内力大小，随桥梁横截面构造形式、活载类型以及活载在横向作用位置不一样而不一样。在研究了梁格法、板系法及梁系法后提议分片式简支T梁活载分派采取下列分派系数。见下表。高速铁路桥梁合理构造型式233/321高速铁路桥梁合理构造型式表分片式简支T梁每片梁活载分派系数取值T梁片数45678承当单线活载百分比0.60.50.40.350.3234/321高速铁路桥梁合理构造型式（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较（1）分片式简支T梁提议梁高不一样跨度梁较经济梁高范围依片数不一样而略有不一样:

对于4片:1/11～1/13

对于5、6片:1/12～1/13

对于7片:1/13～1/15

对于8片:1/14～1/15

235/321（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较（1）分片式简支T梁如有特殊地形要求，可根据详细情况选定梁高。近来，结合秦沈客运专线常用跨度桥梁所作车桥动力仿真分析研究，普遍以为，上述梁高对T梁都有些偏低，似乎应将梁高增大到1/9～1/10。高速铁路桥梁合理构造型式236/321表4.3.9为秦沈客运专线T梁仿真研究数据高速铁路桥梁合理构造型式237/321（二）上部构造型式2.箱形截面和T形截面比较（1）分片式简支T梁分片式简支T梁截面设计情况在京沪高速铁路桥梁初步设计中，采取不一样跨度分片简支T梁截面设计数据见表4.3.10，与表4.3.9中数据相比均偏低，目前设计京沪高速梁高已经增大。

高速铁路桥梁合理构造型式238/321高速铁路桥梁合理构造型式239/321高速铁路桥梁合理构造型式240/321（二）上部构造型式2.箱形截面和