桥梁工程毕业设计（论文）-40+56+40米有碴轨道预应力混凝土连续梁桥设计.doc

全套图纸加153893706华东交通大学毕业设计任务书姓名XXX学号XXX毕业届别2014专业桥梁工程毕业设计题目40+56+40米有碴轨道预应力混凝土连续梁桥设计指导教师学 历职 称具体要求：1、 设计主要技术指标 1、线路等级：一级铁路干线；2、 孔跨布置：40+56+40m，主跨长56米，边跨长40米；3、 设计荷载：中活载；4、 桥面坡度：桥面纵坡，单向0.0%；5、 桥面净宽：12米；6、 桥面铺装：车行道铺12cm厚C50防水混凝土；7、 桥轴平面线型：直线；8、 地震设防烈度：6度；9、 通航等级：无；10、 施工方法：各组自定；二、设计参考规范1、铁路路基设计规范TB10001-2005；2、铁路桥涵设计基本规范TB10002.1-2005；3、铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范TB10002.3-2005；4、铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范TB10002.4-2005；5、铁路桥涵地基和基础设计规范TB10002.4-2005；6、铁路工程地质勘查规范TB10012-2001；7、铁路工程水文勘测设计规范TB10017-99；8、铁路工程地质原位测试规程TB10018-2003；9、铁路工程CAD技术规范TB10044-98；10、铁路工程水文地质勘察规程TB10049-2004；11、铁路柔性墩桥技术规范TB10052-97；12、新建时速200-250公里客运专线铁路设计暂行规定（上、下）铁路设2005140 号；13、高速铁路设计规范（试行）TB10621-2009 J971-2009三、设计参考书目1、钢筋混凝土及预应力混凝土设计原理 （人民交通出版社，张树仁编著）；2、桥梁工程实例集混凝土简支梁（板）桥 （人民交通出版社，易建国编）；3、桥梁工程 （人民交通出版社，范立础编）4、混凝土桥 （西南交通大学出版社，李桥编）5、结构设计原理 （人民交通出版社，叶见曙等边）6、基础工程 （人民交通出版社，王晓谋著）进度安排： 13周：熟悉毕业设计任务书、看地质资料、收集资料、学习设计相关知识； 45周：完成桥梁总体布置、方案的拟定（包括主要截面尺寸的拟定）； 6周：进行方案比选，选定方案并完善设计方案； 7周：进行上部结构设计、内力计算；810周：进行上部结构配筋、验算；1112周：进行下部结构尺寸拟定，结构计算，配筋和验算； 13周：开始论文整理、图纸绘制工作； 14周：继续论文整理、图纸绘制工作； 15周：提交计算书以及图纸的初稿； 16周：教师审核毕业设计，修改完成后进行装订，准备毕业答辩； 指导教师签字： 年 月 日教研室意见： 教研室主任签字： 年 月 日题目发出日期设计（论文）起止时间附注：华东交通大学毕业设计开题报告书课题名称40+56+40米有碴轨道预应力混凝土连续梁桥设计课题来源工程实际课题类型AY导 师学生姓名XXX学 号XXX专 业桥梁工程开题报告内容： 1、 课题桥型的选择这次毕业设计的桥型采用预应力混凝土连续梁桥，其主跨为56米，边跨为40米， 对称布置，主梁采用单箱单室的箱型截面。经过三种桥型的比选，根据经济、适用、结构美观的原则最终选定桥型为主跨56米的预应力混凝土连续梁桥。两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，因而梁高可以减小，由此可以增大桥下净空，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少，并且因为跨中截面的弯矩减小，使得桥跨可以增大。2、 该桥型的主要特点连续梁桥是中等跨径桥梁中常用的一种桥梁结构，预应力混凝土连续梁桥是其主要结构形式，它具有接缝少、刚度好、行车平顺舒适等优点，在30-120m跨度内常是桥型方案比选的优胜者。而横张预应力混凝土技术在T型梁、箱型梁、空心板桥三座常规跨径简支梁桥中的应用，取得了明显的技术经济效益。为拓宽横张预应力技术的应用范围，将其应用到更大跨度的连续梁桥中就显得尤为必要了。箱形截面能适应各种使用条件，特别适合于预应力混凝土连续梁桥、变宽度桥。因为嵌固在箱梁上的悬臂板，其长度可以较大幅度变化，并且腹板间距也能放大；箱梁有较大的抗扭刚度，因此，箱梁能在独柱支墩上建成弯斜桥；箱梁容许有最大细长度；应力值g+p较低，重心轴不偏一边，同T形梁相比徐变变形较小。箱梁截面有单箱单室、单箱双室（或多室），箱梁桥可以是变高度，也可以是等高度。从美观上看，有较大主孔和边孔的三跨箱梁桥，用变高度箱梁是较美观的；多跨桥（三跨以上）用等高箱梁具有较好的外观效果。连续箱梁桥的施工方法多种多样，只能因时因地，根据安全经济、保证质量、降低造价、缩短工期等方面因素综合考虑选择。一般常用的方法有：立支架就地现浇、预制拼装（可以整孔、分段串联）、悬臂浇筑、顶推、用滑模逐跨现浇施工等。 预应力钢束采用钢绞线，可以分段或连续配束，一般采用大吨位群锚。为了减轻箱梁自重，可以采用体外预应力钢束。由于连续箱梁在构造、施工和使用上的优点，近年来建成预应力混凝土连续箱梁桥较多。其发展趋势为：减轻结构自重，采用高标号混凝土4060号；随着建筑材料和预应力技术发展，其跨径增大，葡萄牙已建成250m的连续箱梁桥，超过这一跨径，也不是太经济的。大跨径连续箱粱要采用大吨位支座，如南京二桥北汊桥165m变截面连续箱梁，盆式橡胶支座吨位达6500kN。方法及预期目的：1、 本课题研究的内容和方法、手段及预期成果这次毕业设计初步掌握了桥梁的设计流程、设计类容及设计方法，对桥梁设计中可能出现的问题有了更深入的了解，此次的桥梁设计采用桥梁博士进行设计，本次设计完成了对桥梁的桥型与尺寸设计，钢筋的配置、调束与张拉，悬臂浇筑的浇筑次序，桥梁的检算等内容。对预应力混凝土连续箱型桥梁的优缺点及设计、施工方面的问题有了更深入的了解，同时也提高了对桥梁博士和AUTOCAD2008绘图软件的使用技能。2、 主要完成的任务内容：1、开题报告及中英文摘要2、方案比选及桥型的确定3、桥梁构造设计及内力计算4、结构的配筋、调束及检算5、各部分图纸的绘制6、设计计算说明书的书写 指导教师签名： 日期：课题类型：（1）A工程设计；B技术开发；C软件工程；D理论研究； （2）X真实课题；Y模拟课题；Z虚拟课题 （1）、（2）均要填，如AY、BX等。华东交通大学毕业设计(论文)评阅书(1)姓名XXX学号XXX指导教师评语：得分指导教师签字：年 月 日评阅人评语：得分评阅人签字：年 月 日华东交通大学毕业设计(论文)评阅书(2)姓名XXX学号XXX专业桥梁工程毕业设计(论文)题目40+56+40m有碴轨道预应力混凝土梁桥答辩小组评语：等级 组长签字：年 月 日答辩委员会意见： 等级 答辩委员会主任签字：年 月 日（学院公章）注：答辩小组根据评阅人的评阅签署意见、初步评定成绩，交答辩委员会审定，盖学院公章。“等级”用优、良、中、及、不及五级制（可按学院制定的毕业设计(论文)成绩评定办法评定最后成绩）。华东交通大学毕业设计（论文）答辩记录姓名学号答辩时间答辩组成员：答辩记录： 记录人：_ 组长：_ _年_月_日摘要预应力混凝土连续梁桥设计摘要预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、整体性好、刚度大变形较小、伸缩缝少、养护工程量小、抗震能力强且设备需求少、施工速度快和经济效应好等优点，经综合比较选用预应力混凝土连续梁桥为本桥设计桥型。该桥为有碴轨道预应力连续梁桥，设计跨度为40+56+40m，主梁截面为单箱单室的箱型截面，桥面总宽12m。主梁采用平衡悬臂挂篮施工，对称浇筑混凝土，边跨直线段采用满堂支架施工，全桥共27个施工阶段，考虑收缩徐变的周期为3650天。在全桥设计过程中，首先确定主梁主要构造及细部尺寸及截面尺寸的拟定，然后进行桥面板内力计算，对其取最不利荷载来进行截面配筋与承载力验算。经过初步设计后，使用桥梁博士建立模型，先采用一次成桥估算出配筋后，添加预应力钢束，再将施工改为采用挂篮平衡悬臂施工，通过调束使模型各方面验算通过标准。在模型计算最后提取支座处最大支反力，作为下部结构设计的数据。下部结构设计主要有桥墩设计、承台设计和桩基础设计。分别选用圆端形等截面实体墩和钻孔灌注摩擦桩。严格参照规范拟定尺寸，按主力+附加力组合计算桥墩。对桥墩进行受压稳定性、截面强度、偏心距验算和墩顶位移的验算。拟定承台尺寸、桩径和桩根数，通过计算确定桩长，并对桩身截面配筋、单桩承载能力和群桩效应的验算。关键词： 预应力混凝土连续梁桥；有碴轨道；桥梁博士；下部结构IAbstractDesign of prestress concrete continuous beam bridgeAbstractPrestressed concrete continuous girder bridge structure performance is good, integral sex is good, large deformation smaller, less expansion joints stiffness, maintenance small quantities, anti-seismic capability is strong, and equipment requirements, construction speed is quick, and less and better economic effect, the comprehensive comparison choose the bridge design of prestressed concrete continuous girder bridge for this bridge. The bridge is Ye track railway bridge, design40+56+40m of span, single cell box girder section of box section, bridge deck width of 12m. Main beam cantilever hanging basket construction of pouring concrete of side span, symmetry, straight section adopts the full scaffold construction, a total of 27 phase full bridge construction, considering the contraction of Xu Bian cycle for 3650days.In bridge design process, first determine size and section size of main girder structure and detail to formulate, then bridge panel internal force calculation, to take the most unfavorable load for cross section of reinforcement and bearing capacity calculation. After the preliminary design, the use of Dr Bridge model, made a first estimate the bridge reinforcement, adding prestressed steel beam, then change the construction to the balanced cantilever construction using hanging basket, make through adjustable beam model through a standard to check all aspects. In calculating the final model to extract joints of maximum reaction, as the lower structure design of the data. The lower structure design of main pier design, design of pile caps and pile foundation design. Choose different holing rounded shape and cross-section entity pier and friction pile. Strict adherence to specifications for size, according to the main bridge pier - additional force combination calculation. To the bridge pier, the strength of cross section, the stability of compression eccentricity checking and calculating the pier top displacement. Proposed cap size, pile diameter and pile number, pile length determined by calculation, and the pile, single pile bearing capacity of steel and calculating the pile group effect.Keywords: Prestressed concrete continuous beam bridge; ballasted track; Bridge Doctor; substructureIII全套图纸加153893706目录摘要IAbstractII第一章 概述11.1预应力混凝土连续梁桥概述11.2设计主要技术指标11.3桥梁设计依据11.4本桥采用的主要材料2第二章 桥型方案比选32.1设计宗旨32.2比选的标准32.3几种常见桥型的特点32.4初步桥型方案的拟定32.5比选桥型方案32.5.1系杆拱桥32.5.2预应力混凝土连续梁桥桥型方案42.5.3方案比选5第三章 桥面板的计算73.1相关参数选取73.2尺寸拟定73.3桥面板内力计算93.3.1桥面板简支部分内力计算93.3.2桥面板悬臂部分内力计算183.4桥面板的配筋及验算213.4.1估算预应力筋233.4.2跨中截面配筋验算253.4.3支点处截面验算263.4.4悬臂处验算263.5截面纵向预应力筋面积验算273.5.1截面5验算303.5.2截面13（支点处）验算313.5.3截面18（1/4中跨）验算323.5.4截面22（跨中处）验算333.6竖向预应力筋计算34第四章 桥梁有限元建模354.1设计荷载及荷载组合354.1.1.设计荷载354.1.2荷载组合364.2划分单元模型364.3施工阶段的划分364.4预应力体系374.4.1材料选型和基本参数374.4.2估束原理374.5 估算配筋384.5.1计算模型384.5.2承载能力极限状态基本组合I、II的弯矩图 、剪力图384.5.3承载能力极限状态截面配筋面积估算40第五章 模拟桥梁施工全过程43第六章 主梁各项力学验算466.1荷载组合下应力检算466.1.1基本理论466.1.2运营阶段主力组合作用下正应力的验算结果476.1.3运营阶段主力+附加力组合作用下正应力的检算536.1.4运营阶段主力和主力+附加力组合作用下主应力的检算586.1.5运营阶段主力和主力+附加力组合作用下剪应力的检算646.1.6运营荷载作用下结构抗裂性检算696.2、强度检算756.2.1基本理论756.2.2主力和主力+附加力作用下弯矩强度检算766.2.3主力和主力+附加力作用下轴力强度检算816.2预应力钢筋特征及检算87第七章 下部结构计算897.1墩台设计897.1.1 支座设计897.1.2荷载计算897.1.3桥墩检算907.2承台和桩的设计967.2.1 承台和桩的尺寸及布置967.2.2 地质资料967.2.3 荷载977.2.4 桩身弯矩及剪力计算987.2.5 桩身截面配筋及强度检算1057.2.8 单桩轴向承载力验算1077.2.9 桩顶水平位移1077.2.10群桩基础竖向承载力的验算108总结110参考文献111致谢112V全套图纸加153893706第一章 概述1.1预应力混凝土连续梁桥概述连续梁桥是中等跨径桥梁是桥梁中常用的一种桥梁类型，预应力混凝土连续梁桥是其中的主要结构形式，它具有刚度好、接缝少、行车平稳顺畅舒适等优点，是在30-120m跨度内常用的桥型方案比选优胜者。而横张拉预应力混凝土技术在箱型梁、T型梁、空心板桥三种常规跨径简支梁桥中的应用，取得了比较明显的技术经济效益。虽然我国的预应力混凝土结构相对于其他国家的起步晚，但近年来得到了飞速发展。现在，我国已经有了带铰或带挂梁的T构、简支梁、桁架拱、连续梁、斜拉桥和桁架梁等预应力混凝土结构桥梁。虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年,但是在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟与不断发展的实践，必将越来越广泛的运用预应力混凝土桥梁结构。 悬臂梁与连续梁作比较：在活载作用下，因主梁连续在支点处产生负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布明显的优于悬臂梁。但是，在恒载作用下，连续梁在支点处产生负弯矩，由于负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩与同跨悬臂梁相比相差不是很大。虽然连续梁有许多优点，但是在桥梁发展刚开始时它并不是预应力结构体系中的佼佼者，因为限于当时施工方法主要采用满堂支架法，修建连续梁费工费时。只是到了后来，由于悬臂施工方法的出现和广泛的应用，连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。60年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁的建造中，应用了顶推法与逐跨架设法；在较大跨连续梁中，则应用更加完善的悬臂施工方法，这就使连续梁方案重新获得了竞争力，并逐步在40200米范围内占主要地位。无论是高架道路、城市桥梁、跨河大桥，还是山谷高架栈桥，预应力混凝土连续梁都在发挥它的优势，成为优胜的方案。目前，连续梁结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一。1.2设计主要技术指标在预应力连续梁桥设计时，技术经济指标也是一个比较关键的因素，它是设计方案经济性与合理性的标志。本桥设计所采用的主要技术指标为：1、线路等级：一级铁路干线；2、孔跨布置：40+56+40m，主跨长56米，边跨长40米；3、设计荷载：中活载；4、桥面坡度：桥面纵坡，单向0.0%；5、桥面净宽：12米；6、桥面铺装：车行道铺12cm厚C50防水混凝土；7、桥轴平面线型：直线；8、地震设防烈度：6度；9、通航等级：无；10、施工方法：悬臂施工；1.3桥梁设计依据1、铁路路基设计规范TB10001-2005；2、铁路桥涵设计基本规范TB10002.1-2005；3、铁路工程地质勘查规范TB10012-2001；4、铁路桥涵地基和基础设计规范TB10002.4-20055、铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范TB10002.4-2005；6、铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范TB10002.3-2005； 7、铁路工程水文勘测设计规范TB10017-99；8、铁路工程水文地质勘察规程TB10049-2004；9、铁路工程CAD技术规范TB10044-98；10、铁路工程地质原位测试规程TB10018-2003；11、铁路柔性墩桥技术规范TB10052-97；12、高速铁路设计规范（试行）TB10621-2009 J971-2009；13、新建时速200-250公里客运专线铁路设计暂行规定（上、下）铁路设2005140 号。1.4本桥采用的主要材料混凝土：梁体混凝土强度等级采用C50，在封锚时采用强度等级为C50的干硬性补偿收缩混凝土。混凝土桥面铺装材料：12cm厚的 C50 防水混凝土；桩及承台：C35混凝土；钢桥面板铺装材料：改性沥青SMA；预应力筋： s15.24钢铰线；非预应力钢筋：直径12mm的用R235 光圆钢筋，直径12mm的用HRB335 螺纹钢筋；锚具：OVM 锚；第二章 桥型方案比选2.1设计宗旨1、符合城市发展规划，满足交通功能需要；2、桥梁结构造型简洁，轻巧，反映新科技成就，体现人民智慧；3、在保证结构受力合理、技术可靠和施工方便的前提下，设计方案力求结构新颖； 4、与高速公路的等级和周边环境相宜；5、学习等截面梁桥的设计过程。2.2比选的标准在保证桥式方案安全、可行的条件下，方案的比选需从功能、经济、美观等多方面综合进行比较。在这些众多方面里以安全和经济为重，至于桥梁美观方面，应视环境条件和经济而定。2.3几种常见桥型的特点（1）系杆拱桥系杆拱桥是一种集梁和拱的优点于一身的桥型，是将梁与拱两种基本结构形式组合在一起，共同承受荷载，充分发挥拱受压、梁受弯的结构性能和组合作用，拱端的水平推力用拉杆来承受，使拱端支座不产生水平推力，从而达到节省材料的目的。系杆拱桥的优点是跨越能力较大，能充分的做到就地取材，与梁桥相比可以节省大量的钢材和水泥，耐久性好，而且养护和维修费用比较少，外形优美。缺点是自重大，相应的水平推力也比较大，增加了下部结构工程量，施工时间相对的较长，对地基条件要求较高。（2）梁桥梁式桥是指其结构在竖直荷载作用下，其支座只产生竖直向上的反力，而不产生水平推力的桥梁。预应力混凝土梁式桥受力明确，理论计算相对其他桥梁比较简单。预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征：混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本也较低；结构造型灵活，可根据使用要求浇铸成各种形状的结构；结构的耐火性和耐久性较好，建成后维修费用也较少；结构的整体性好，刚度较大，变性较小；可采用预制方式施工，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产；结构自重较大，自重耗掉会大部分材料的强度，因而较大的限制了其跨越能力；预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料，并明显降低其自重所占所有设计荷载的比重，既能节省材料、也能增大其跨越能力，又提高其抗疲劳和抗裂的能力。2.4初步桥型方案的拟定综合考虑以上各桥型的特点、适用范围等，并结合本桥的实际情况，初步拟定以下桥型方案（1）系杆拱桥；（2）预应力混凝土连续梁桥桥型方案。2.5比选桥型方案2.5.1系杆拱桥图2-5-1 方案比选图之系杆拱桥构造图总体布置 ：主桥桥跨布置为56米，全长56米，桥型结构为对称布置，桥面宽度为12米，采用2的横向坡度。优点: 跨越能力较大，能充分的做到就地取材，与梁桥相比可以节省大量的钢材和水泥，耐久性好，而且养护和维修费用比较少，外形优美。缺点：自重大，相应的水平推力也比较大，增加了下部结构工程量，施工时间相对的较长，对地基条件要求较高。施工方案拟定：可以采用预制安装施工、支架就地浇筑施工、转体施工和悬臂施工。2.5.2预应力混凝土连续梁桥桥型方案图2-5-2 方案比选图之梁桥构造图桥型总体布置：在本设计中无需考虑桥下通航要求，桥梁跨径拟定为40+56+40米的预应力混凝土连续梁桥，全桥长136米，中跨与边跨之比为1.4:1。对于下部结构，本方案采用钢筋混凝土圆端形桥墩，桥墩纵向宽3.2 m，横向宽6.4m，采用群桩基础承受上部荷载，桩径为1.2 m。施工方案的拟定：本桥上部结构采用悬臂浇筑法施工，挂篮采用三角形挂篮，由施工方设计，再在现场进行拼装，挂篮在使用前都必须进行预压。采用平衡悬臂施工，从每个墩同时向两边对称施工，最后在边跨和中跨合拢。用挂篮逐段悬拼浇筑施工的主要工艺程序为:浇筑0#段，张拉钢筋，拼装挂篮，浇筑1#段，张拉钢筋，挂篮前移、调试，浇筑下一段梁，依次类推完成悬臂浇筑，拆除单侧挂篮，边跨合拢，拆除挂篮，中跨合拢。2.5.3方案比选桥型方案的选择应从多方面进行考虑，在保证桥式方案安全、可行的条件下，方案的比选需从功能、经济、美观等方面综合进行比较。以上两种桥型的综合比较情况见下表，表2-5-3 方案比选 方案比较项目系杆拱桥预应力混凝土桥梁功能性属于超静定结构，拱的承载能力比较大，养护较麻烦且有伸缩缝，行车条件相对梁桥差，养护复杂。属于超静定结构，受力较好，主桥桥面连续，无伸缩缝，行车条件好。施工难度采用和预制安装施工法，悬臂施工法，转体施工法，要专门的机械与器具，需要大型设备，施工难度大。施工场地与设备需求少，悬臂浇筑法，设计和施工的方法日臻完善和成熟。施工速度较慢较快经济性钢材用量相比梁桥多，总体费用高。混凝土用量较多，刚才用量较少，总体费用一般。维修费用因其维修养护较复杂麻烦，所以费用相对较高。需要的维护工作量少，维修材料价格低，总得维修费用较少。景观效果较好，拱弧形美丽动人，给周围增添了不少景色。景观效果一般，虽然没有拱桥那般动人，但整体性较好，放眼望去，显得敦厚朴实。从经济角度考虑，虽预应力混凝土梁桥虽然混凝土用量较多，但耗费钢材较少，且对施工的采用的设备相对的少于系杆拱所需的费用低；在设计和施工方面也相对的成熟，从后期养护角度考虑也明显由于系杆拱桥；在施工进度上也较快，也能极大的减少人力财力，限于时间和现阶段的施工技术水平在不是非常必要考虑美观的情况下，选用预应力混凝土梁桥作为设计方案。第三章 桥面板的计算3.1相关参数选取根据铁路桥涵设计基本规范中3.3.6条规定，新建级铁路道碴桥面的道碴槽挡碴墙内侧距线路中心不应小于2.2m，轨下枕底道碴厚度不应小于0.3米；新建II级铁路道碴桥面的道碴槽挡碴墙内侧距线路中心不宜小于2.2m,轨下枕底道碴厚度不应小于0.25m。桥上应铺设碎石道碴，道碴桥面枕底应高出挡碴墙顶不小于0.02米。根据新建时速200-250公里客运专线铁路设计暂时规定中6.5.1条规定，有碴轨道轨下枕底道碴厚度不小于0.35m。故道碴厚度最薄的地方取0.35m。根据高速铁路设计规范中6.2.3直线地段标准路基面宽度应符合表6.2.3的规定。故有碴轨道双线中心线间距取4.6m。根据高速铁路设计规范中6.2.2条规定，有碴轨道路基两侧的路肩宽度，双线不应小于1.4m。根据铁路桥涵设计基本规范中3.3.10条规定，线路中心至人行道栏杆的内侧的最小净距为3.5m。故人行道栏杆的内侧到线路中心的净距取3.6m查轨道工程得，型轨枕长为2.6米，每千米铺设1667根，每根轨枕重量为320.340kg，轨枕间距为0.6m，标准轨道线间距为1.435m。3.2尺寸拟定本设计方案采用三跨一联预应力混凝土箱型变截面连续梁结构，全桥长136m。设计主跨为56m。截面形式：一、 立截面 从预应力混凝土连续梁的受力特点来分析，连续梁的立面应采取变高度布置为宜；在恒载、活载作用下，支点截面会出现较大的负弯矩，取绝对值来进行比较，可得到支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩的数值，因而，采用变截面高度的梁能较好地满足梁的内力分布规律，此外，变截面高度梁可使梁体外形和谐，在节省材料的情况下增大桥下净空。但是在采用顶推法、移动模架法、整孔架设法等施工方法的桥梁，由于施工的需要，一般不采用变截面高度的梁而采用等截面高度梁。等截面高度梁的缺点是：在支点上无法利用增大梁高来抵抗较大的负弯矩而只能增加预应力束筋用量，这样也就造成了材料用量多，但等截面高度梁也有不少的优点，例如：线形简洁美观、结构构造简单、预制定型、施工方便等等。等截面高度梁桥一般适用于以下几种情况：1.等截面布置最好以等跨布置为宜，其中由于有各种原因需要对个别跨径改变跨长时，以等截面为宜。2.桥梁跨径为中等跨径，以4060米为主。采用等截面高度布置使桥梁构造更加简单，施工比较迅速。由于跨径不是很大，在梁的各截面中内力差异也不是很大，可采用构造措施予以调节。3. 在采用移动模架法、逐跨架设施工、支架施工和顶推法施工方法的连续梁桥较多采用等截面布置。双层桥梁在无需做大跨径的情况下，选用等截面高度布置可将结构构造简化。综合以上的叙述，所以在本设计中采用满堂支架施工方法，变截面高度的梁。二、横截面由于箱型截面在现代桥梁体系中有很多优点：（1） 箱型截面整体性好，其截面刚度较大；（2） 箱型截面梁的抗扭能力强，同时箱型截面能提供比较大的顶板翼缘悬臂，底板宽度可相应变窄，这样可大幅度减小下部结构工程量；（3） 箱梁的顶板、底板可提供足够的面积来充分的布设预应力钢束，以承受桥梁产生的正、负弯矩。本桥型主桥截面采用箱型截面，梁体为单箱单室、变截面、变高度桥梁。箱梁顶宽12米，箱梁底宽6.7米。顶板厚度除梁端附近外均为40cm，底板厚度40至80cm，按直线性变化，腹板厚度40至80cm,按折线变化。全联在端支点、中跨中及支点处共设5个横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。桥面宽度：防护墙内侧净宽9.6米，桥上人行道钢栏杆内侧净宽12米，桥梁宽12.0米，桥梁建筑总宽度12米。其截面尺寸如下图：图3-2-1 主梁截面构造图（单位cm）桥梁全长为137.5米，桥梁计算跨度40+56+40m，其中支点处梁高4.35m，而跨中直线段及边跨直线段梁高3.05m，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。箱梁顶板采用钢筋混凝土，为使顶板横向配筋较为适宜，取箱梁腹板净距以下为3.7m，顶板翼缘外悬2.65m，端部厚度为25.6cm，根部厚度为65cm。3.3桥面板内力计算根据铁路桥涵设计基本规范要求，在计算桥面板内力时，应分别计算由恒载和活载所产生的内力。恒载包括一期恒载（结构构件自重）、二期恒载（道碴、铺装层、人行道、护栏、扣件、钢轨、轨道板以及防水层、保护层等）活载按铁路中-活载产生的内力进行计算，其计算示意图如3-2所示：图3-3-1 “中-活载”图示（距离以m为单位）另外由于列车在行驶时可能出现脱轨的现象，需计算列车脱轨时的偏心荷载，最后根据铁路桥涵设计基本规范对荷载进行组合。3.3.1桥面板简支部分内力计算 （1） 恒载内力计算本设计中：（1）箱梁的顶板厚度为40cm（计算弯矩时，在跨中截面为最不利位置），取容重为1=26 KN/m3 ； （2）有碴轨道二期恒载取165KN/m；恒载集度计算：（按每延米板条进行计算）简支部分平均板厚:主梁自重集度： 二期恒载集度： 作用在桥面板的总恒载集度为：恒载内力计算：（按每延米板条进行计算）根据铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范，一般板的计算可按简支板进行计算，板的计算跨度为两支承中心间的距离，对于箱型梁截面，可按被支承在主梁腹板中心线下缘的箱型框架进行计算。根据铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范4.2.2条规，位于主梁梁梗间的板，其计算跨度可按下列规定采用：计算弯矩时:计算跨度为两梗间净距加板的厚度，但不大于两梗间净距加梁梗宽度，即，此时弯矩按下列公式计算：支点弯矩：M=-0.7M0跨中弯矩：M=0.5M0式中: 计算弯矩（） 按见值班计算的跨中最大弯矩计算剪力时：计算跨度为梗间净距，剪力按简支板计算，即式中：V为板的计算剪力； V0为按简支板计算的支点最大剪力；故计算弯矩时：（跨中截面为最不利位置）计算剪力时（因需进行折减），故弯矩:剪力:（2） 活载内力计算根据铁路桥涵设计基本规范中4.3.1条规定，铁路列车竖向静活载必须采用中华人民共和国铁路标准活载，即“中活载”。标准活载的计算图示见图3-2-1图3-3-1-1 “中-活载”图示（距离以m计）集中力取 PK =250 KN,通过枕木、道碴、桥面铺装层沿45。方向扩散到桥面上。考虑列车活载竖向动力作用时，列车竖向活载等于列车竖向静活载乘以动力系数（1+），（1+）为竖向静活载动力系数，铁路桥规4.3.5规定梁的顶上填道砟厚度时不计冲击力，即；当其顶上道砟厚度按上式计算。 式中 图3-3-1-2 轨枕荷载扩散图（单位m）防水混凝土行车道铺装，轨枕下道砟平均厚度，道砟和铺装层总厚度顺桥向由于钢轨作用分布长度取1.2m横桥向的分布长度与道碴厚度和轨枕长度有关则横桥向分布长度： 则： 板的计算跨度L取6.187m动力系数： 则活载集度： 图3-3-1-3 弯矩影响线加载图示（加载长度6.187m）由： 解得： 由影响线图乘得： 在中-活载作用下剪力的计算：图3-3-1-4 剪力影响线加载图示（加载长度5.74m）由： 解得： 由影响线图乘得：（3） 列车脱轨内力计算根据铁路桥涵设计基本规范4.3.11，当考虑列车脱轨荷载时，列车脱轨荷载可不计动力系数。对于多线桥，只考虑一线脱轨荷载，且其他线路上不作用列车活载。按下列两种情况，计算列车脱轨荷载的影响：1.列车脱轨后一侧轮子仍停留在桥面轨道范围内，按如:图3-2-1-5示进行列车脱轨荷载计算。两条线荷载平行于线路中线，相距为1.4m，作用于线路中线两侧各2.0m，范围以内的最不利位置上。该线荷载在长度为6.4m的一段上50KN/m，前后各接以25KN/m。图3-3-1-5 列车脱轨荷载图示2.列车脱轨后已离开轨道范围，但仍停留在桥面上，按下图进行列车脱轨荷载计算。该荷载为一条平行于线路中线的线荷载，作用于挡咋墙内侧，离线路中心线的最大距离为2.0m。荷载长度20m，其值为80KN/m。图3-3-1-6 列车脱轨荷载图示取纵向1m作为计算单位在轨道外（桥面上）的均布荷载为：在轨道上的均布荷载为：列车向内脱轨弯矩的计算：图3-3-1-7 列车向内脱轨弯矩影响线加载图示：（加载长度6.187m）由： 有： 解得： 由影响线图乘得：列车向内脱轨剪力的计算：图3-3-1-8 列车向内脱轨剪力影响线加载图示：（加载长度5.74m）由： 有： ， 解得： 由影响线图乘得： 列车向外脱轨弯矩的计算：图3-3-1-9 列车向外脱轨弯矩影响线加载图示：（加载长度6.187m）由： 有： 解得： 由影响线图乘得：列车向外脱轨剪力的计算：图3-3-1-10 列车向外脱轨剪力影响线加载图示：（加载长度5.74m）由： 有： 解得： 由影响线图乘得：分别比较列车向内脱轨与列车向外脱轨两种情况：取最不利弯矩： 取最不利剪力： （4） 人行道活载在有碴桥面，考虑养护翻修道床时堆放道碴，在双线桥梁中，整个有碴部分按计算，去桥纵向1m,则图3-3-1-11 简支部分均布荷载图示（加载长度6.187m）考虑翻碴时，弯矩：剪力：（5） 简支部分的荷载组合比较列车中活载作用下：弯矩： 剪力：；脱轨荷载中最不利情况：弯矩： 剪力：；相比较以上两种情况，取最不利的荷载情况，所以去列车中活载作用下的弯矩剪力。当列车行驶时，不存在翻碴的情况，所以使用中活载作用下的弯矩剪力与翻碴时的弯矩和剪力进行比较，取大值。翻碴时：弯矩： 剪力：；取最不利情况为中活载作用下的弯矩和剪力。恒载情况下：弯矩： 剪力：；根据铁路桥涵设计基本规范，对可能出现的不利荷载进行组合有：弯矩： ；剪力： （六）跨中弯矩、支点处剪力、支点处弯矩跨中弯矩 支点弯矩 支点处剪力 3.3.2桥面板悬臂部分内力计算该桥梁主梁为单箱单室箱型截面，其悬臂部分长度，取纵向1m为计算单位。（1） 恒载内力计算恒载集度计算: （按每延米板条进行计算）悬臂部分平均板厚:悬壁板的自重集度： 二期恒载集度： 作用在悬臂板的总恒载集度为：恒载内力计算：悬臂板部分端部的内力弯矩：剪力：（2） 人群活载内力计算由铁路桥涵设计基本规范4.5.1可知，设计人行道的竖向静活载应采用：道碴桥面和明桥面的人行道4.0KPa，人工养护的道碴桥面需要考虑养护时人行道上的堆碴荷载。故取人群荷载集度：，去桥纵向1m, 。人群荷载作用下的加载图示如下：图3-3-2-1 悬臂板人群荷载弯矩加载图