CJJ 242-2016 城市道路与轨道交通合建桥梁设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf

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  • CJJ 242-2016  城市道路与轨道交通合建桥梁设计规范(完整正版、清晰无水印)

    为使结构具有合理的安全性,根据工程结构破坏所产生后果 的严重程度而划分的设计等级

    在列车荷载作用下,桥梁挠曲引起的桥梁与长钢轨相对位移 而产生的纵向力。

    因长钢轨折断,引起桥梁与长钢轨相对位移而产 向力。

    吊环标准1.20无缝线路纵向水平力

    uously welded rail

    伸缩力、挠曲力、断轨力的总称。

    车辆运营时,轮对中单侧车轮轮重减载量与左右侧车轮 轮重之比。

    车辆运营时,作用于轮对中单侧车轮上的横向力和垂向 比值。

    2. 1.24斯佩林指标

    公 桥墩顶面处顺桥向和横桥向水平位移; △P轮对中单侧车轮轮重减载量; 1十u二 动力系数。

    城市综合交通体系规划和城市轨道交通线网规划的要求;应根据 城市道路与轨道交通的功能、等级、通行能力、多种交通方式的 关系等,结合水文、地质、通航、环境等条件进行综合设计。分 期实施时,应保留远期发展余地

    3.0.2桥梁应根据工程建设条件、技术复杂程度和施工与

    管理模式,以及当地工程建设经验,进行工程安全风险评估 定风险管控措施,实施风险源监测,确保合建桥梁施工和 安全。

    3桥梁纵轴线宜与洪水主流流向正交。对通航河流上的桥

    3.0.3桥梁纵轴线宜与洪水主流流向正交。对通航河

    梁,墩台沿水流方向的轴线应与最高通航水位时的主流方 致。当斜交角大于5°时,宜增加通航孔净宽

    行设计,并应按三百年一遇洪水频率标准进行安全检算。 3.0.5当桥梁跨越铁路或道路时,桥梁孔径及桥下净空应 国家现行规范要求,同时应预留施工误差值、结构变形值、 值和铁路拾道量或道路路面翻修高度

    家标准《内河通航标准》GB50139的规定。通航海轮桥梁的通 航水位和桥梁净空应符合现行行业标《通航海轮桥梁通航标 准》JTJ311的规定。不通航河流桥下净空应根据设计洪水位, 雍水和浪高或最高流冰面确定。当在河流中形成流冰阻塞的危险 或有流放木筏、漂流物通行时,应根据具体情况确定。 3.0.7城市道路与轨道交通合建桥梁常用结构布置方式可分为 下列四类:

    1 共梁双层; 2共梁单层; 3分梁共墩; 4分梁分墩共基础。 3.0.8 桥梁在工程可行性研究或初步设计阶段应作项目环境影 响评价:在初步设计及施工图设计阶段应作相应的环境保护 设计。

    3.0.9桥梁结构的设计基准期应为100年。

    3.0.10桥梁结构设计使用年限应为100年。 3.0.11对同时承受城市道路与轨道交通荷载作用的结构,应按 现行行业标准《城市桥梁设计规范》CII11的规定,进行承载 能力极限状态和正常使用极限状态设计,并应同时满足构造和工 艺方面的要求。 3.0.12当桥梁按持久状况承载能力极限状态设计时,构件的承

    月预应力超静定结构时,应采用

    YoS+YpSp≤R

    R= R(fa,ad)

    fa一一材料强度设计值; ad一几何参数设计值。 3.0.13城市道路与轨道交通合建桥梁轨道桥面宜采用无雄 道床。

    4.1作用分类、代表值和作用效应组合

    4.1.1作用分为永久作用、可变作用和偶然作用,应符合表 4.1.1的规定。

    表 4. 1. 1作用分类

    1同一根钢轨作用于墩台顶的断轨力与伸缩力、挠曲力不作叠加。 2汽车竖向静活载指不计竖向动力作用的汽车竖向荷载;列车竖向静活载指 不计竖向动力作用的列车竖向荷载。 3汽车、列车的竖向动力作用即冲击力

    注:1同一根钢轨作用于墩台顶的断轨力与伸缩力、挠曲力不作叠加。 2汽车竖向静活载指不计竖向动力作用的汽车竖向荷载;列车竖向静活载指 不计竖向动力作用的列车竖向荷载。 3汽车、列车的竖向动力作用即冲击力

    3汽车、列车的竖向动力作用即冲击力。 4.1.2当同时承受城市道路与轨道交通荷载的桥梁结构按承载 能力极限状态设计时,应采用下列三种作用效应组合: 1基本组合为永久作用设计值效应与可变作用设计值效应 的组合,其效应组合应符合下式的要求:

    Yo Su = %[Z YG: SGik + YQl Sovk +YQl SQtk +d YQ SQik]

    YoSud = %(Z s SGid + SQud + SQd + be SQid)

    如一一在作用效应组合中除活载效应外的其他可变作用 效应的组合系数,取=0.75。 2偶然组合为永久作用标准值效应与可变作用某种代表值 效应、一种偶然作用标准值效应的组合。偶然作用的效应分项系 数应取1.0。与偶然作用同时出现的可变作用,可根据观测资料 和工程经验取用适当的代表值

    表4.1.2永久作用效应的分项系数

    3作用地震组合的效应设计值应按现行行业标准《城市桥 梁抗震设计规范》CJJ166的有关规定计算。 4.1.3当同时承受城市道路与轨道交通荷载的结构按正常使用 极限状态设计时,应根据不同的设计要求,采用下列两种作用效 应组合: 1作用短期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用频 遇值效应的组合,其效应组合应符合下式要求:

    Ssd = Z SGk + pu, SQik

    作用短期效应组合设计值; 第个可变作用效应的频遇值系数,应按本规 范表4.1.4的规定采用; 第个可变作用效应的频遇值。活载频遇值效 应不计冲击力。 效应组合为永久作用标准值效应与可变作用准 ,其效应组合应符合下式要求,

    jSQik 第了个可变作用效应的频遇值。活载频遇值效 应不计冲击力。 2作用长期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用准 永久值效应的组合,其效应组合应符合下式要求:

    2作用长期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用准 永久值效应的组合,其效应组合应符合下式要求:

    Sia = Z Scik +Z dz; Sojk

    式中:Sid 作用长期效应组合设计值; 2j一一第j个可变作用效应的准永久值系数,应按本规 范表4.1.4的规定采用; ;SQik一一第i个可变作用效应的准永久值,活载准永久值 效应不计冲击力。 4.1.4当同时承受城市道路与轨道交通荷载的结构按极限状态 方法设计时,可变作用效应的频遇值系数、准永久值系数应按表

    方法设计时,可变作用效应的频遇值系数、准永久值系数应按表 4.1.4的规定采用。

    4.1.5当合建桥梁按承载能力极限状态和正常使用极限状态进

    4.1.5当合建桥梁按承载能力极限状态和正常使用极限状态进

    4.1.5当合建桥梁按承载能力极限状态和正常使用极限状态进

    行作用效应组合时,对实际不可能同时出现的作用或同时参与组 合概率很小的作用,应按表4.1.5规定不计入其作用效应的 组合。

    表 4. 1. 5可变作用不同时组合表

    4.2.1结构自重、预加力、土的重 及徐变作用、基础变位作用、静水压力及浮力应按现行行业标准 《城市桥梁设计规范》CJJ11的规定计算。 4.2.2附属设备和附属建筑自重包括轨道结构、拦板、电缆支 架、附加管道、声屏障、接触网及立柱、检查维护设备等,并应 根据实际情况确定。

    4.3.1桥梁的可变作用,除本规范第4.3节规定的汽车、列车 及轨道线路相关作用外,均应按现行行业标准《城市桥梁设计规 范》CJJ11的有关规定执行

    1列车竖向静活载应按实际运营列车的设计轴重、轴距 列车编组确定。 2单线和双线的列车活载应按100%计算。 3多于两线的列车活载应按下列最不利情况确定:

    1)两条线路在最不利位置承受列车活载,其余线路不承 受列车活载; 2)所有线路在最不利位置承受75%的活载, 4影响线加载时,活载图式不可任意截取,影响线异符号 区段,轴重应按空载轴重计。 4.3.3钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、工拱桥等上部 构造和盆式橡胶支座、钢支座及钢筋混凝土柱式墩台,应计算汽 车和列车荷载的竖向动力放大作用。 汽车和列车荷载共同作用时,宜采用同一动力放大系数(1 十),支座的动力放大系数与相应的桥跨结构相同。动力放大 系数应按汽车和列车荷载分别计算并取较大值,

    1)两条线路在最不利位置承受列车活载,其余线路不承 受列车活载; 2)所有线路在最不利位置承受75%的活载 4影响线加载时,活载图式不可任意截取,影响线异符号 区段,轴重应按空载轴重计。 4.3.3钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、坛工拱桥等上部

    汽车和列车荷载共同作用时,宜采用同一动力放大系数(1 十),支座的动力放大系数与相应的桥跨结构相同。动力放大 系数应按汽车和列车荷载分别计算并取较大值。 1汽车荷载竖向动力放大系数应按下式计算:

    当f<1.5Hz时,1十μ=1.05

    当f>14Hz时,1十μ=1.45 式中:f结构竖向基频(Hz)

    JV :f一结构竖向基频(Hz)。 列车荷载竖向动力放大系数应按下列公式计算: 1)简支或连续的钢桥跨结构和钢墩台:

    2)钢与钢筋混凝土板的组合梁:

    1+μ=1+ 22.4 40+L

    17.6 1+μ=1+ 40±1

    钢筋混凝土、混凝土、石砌的桥跨结构及刚架桥,其 顶上填土厚度h≥1m(从轨底算起)时,不计竖向动 力作用。 当h<1m时:

    式中:L 除承受局部活载杆件为影响线加载长度外,其余均 为桥梁跨径(m)。 4)空腹式钢筋混凝土拱桥的拱圈和拱肋:

    12 0.4L 1+=1 1+ 100+入

    式中:L拱桥的跨径(m); 入一一计算桥跨结构的主要杆件时为计算跨径(m);对只 承受局部活载的杆件,则按其计算图式为一个或数 个节间的长度(m); f一拱的矢高(m)。 4.3.4曲线桥梁应计算汽车和列车荷载引起的离心力,列车引 起的离心力应作用于轨顶以上车辆重心处,汽车引起的离心力应 作用于桥面以上1.2m处。其值为竖向静活载乘以离心力系数 C,C值应按下式计算:

    式中.V 设计行车速度(km/h); R一曲线半径(m)

    C= V2 127R

    5汽车和列车制动力或牵引力可按下列规定计算和分配: 1汽车荷载制动力计算应符合下列规定: 1)汽车制动力应按同向行驶的汽车荷载(不计冲击力) 计算,并应按规定进行纵向折减。 2)一个设计车道上的汽车荷载制动力应按车道竖向静活 载的10%计算,但城一A级汽车荷载制动力不得小于 165kN;城一B级汽车荷载制动力不得小于90kN。 3)同向行驶双车道的汽车荷载制动应按一个设计车道制 动力的两倍计算;同向行驶三车道应按一个设计车道 的2.34倍计算;同向行驶四车道应按一个设计车道的 2.68倍计算。 4)当计算得到的汽车荷载制动力大于900kN时,应按

    4.3.5汽车和列车制动力或牵引力可按下列规定计算和分

    900kN取用。 5)制动力应作用在桥面以上1.2m处。当计算墩台时 制动力可移至支座铰中心或支座底座面上;当计算刚 构桥、拱桥时,制动力可移至桥面上,但可不计由此 产生的竖向力和力矩。 列车荷载制动力或牵引力计算应符合下列规定: 1)单线桥梁制动力或牵引力应按列车竖向静活载的15% 计算;当与离心力或列车竖向动力作用同时计算时 制动力或牵引力应按列车竖向静活载的10%计算; 2)区间双线桥梁应采用一线的制动力或牵引力: 3)三线及以上的桥梁应采用两线的制动力或牵引力; 4)高架车站及与车站相两侧100m范围内的区间双线 桥梁应采用两线的制动力或牵引力,每线制动力或牵 引力应按列车竖向静活载的10%计算; 5)制动力或牵引力应作用在轨顶以上车辆重心处。当计 算墩台时,制动力或牵引力可移至支座中心处;当计 算刚架桥时,制动力或牵引力可移至横杆中线处,均 可不计由此产生的竖向力和力矩。 对设有固定支座、活动支座的刚性墩台传递的制动力 4.3.5的规定采用。

    表4.3.5刚性墩台各种支座传递的制动或牵引力

    注:1表中特号说明: T1一一加载长度为计算跨径时的制动力或牵引力; T2—一加载长度为相邻两跨计算跨径之和时的制动力或牵引力; T3一加载长度为一联长度的制动力或牵引力; T4一一与固定支座相应的单跨跨径的制动力或牵引力; T5一与活动支座相应的单跨跨径的制动力或牵引力。 2对于设置一个固定支座和一个活动支座的简支梁桥墩,桥墩承受的制动力 应为固定支座与活动支座传递的制动力之和。 3对于列车荷载制动力或牵引力,当列车长度小于上述各制动力或牵引力加 载长度时,应按列车长度加载。 4每个活动支座传递的制动力或牵引力大于摩阻力时,按摩阻力计算。

    4.3.6列车横向摇摆力宜按相邻两节车四个轴轴重的15%计

    4.3.8无缝线路伸缩力和挠曲力应根据轨道结构及梁轨共同作 用的原理计算确定。伸缩力和挠曲力应作用于墩台上的支座中心 处,但可不计由实际作用点移至支座中心而产生的力矩影响

    4.3.8无缝线路伸缩力和挠曲力应根据轨道结构及梁轨共同作

    4.4.1地震作用应按现行行业标准《城市桥梁抗震设计规范》 CJ166的规定计算。

    4.4.3无缝线路断轨力应根据梁轨共同作用的原理计算,单线

    及多线桥梁可只计一根钢轨的断轨力,应作用于支座中心处

    4.4.4脱轨力计算应符合下列规

    1当检算桥面板强度时,车辆集中力应直接作用于线路中 心两侧各2.1m范围内的桥面板上,集中力值应为本线列车实际 轴重的1/2,可不计列车荷载动力系数: 2当检算桥梁横向稳定性时,可采用长度为20m、位于线 路中心外侧1.4m、平行于线路的竖向线荷载,其值应为本线列 车一节车轴重之和除以20m,可不计列车荷载动力系数、离心力 和另一线竖向荷载

    5.1梁跨结构的刚度与变形

    对梁式结构,主梁在设计静活载(汽车与列车荷载)作 的竖向挠度与计算跨径之比(挠跨比)不应超过表5.1.1规 容许值。

    表5.1.1挠跨比容许值

    5.1.2在汽车与列车静活载(不计冲击力)作用下,有雄轨道 梁端支座处的单端竖向转角不应大于5%:无轨道不应大于 8%0。当无作轨道梁支座处的单端竖向转角大于2%时,应检算 梁端处轨道扣件的上拔力。对大跨径桥梁,应通过梁轨相互作用 计算,分析梁端竖向转角对钢轨应力及钢轨扣件上拨力的影响: 确定梁端竖向转角容许值。 5.1.3对跨径大于100m的桥梁和非常规桥型,其竖向挠跨 比合理限值应根据车桥耦合振动分析列车过桥走行性结果进

    5.1.3对跨径大于100m的桥梁和非常规桥型,其竖向挠跨 比合理限值应根据车桥耦合振动分析列车过桥走行性结果进 行确定。列车过桥运行的平稳性和安全性应满足下列公式 要求:

    轮重减载率 △P/P≤0.60 脱轨系数 Q/P≤ 0. 8 车体竖向振动加速度 a, ≤ 0. 13g

    车体横向振动加速度 ay≤0.10g 斯佩林指标 W ≤ 2. 75

    5.1.4在列车摇摆力、离心力和风力的作用下,梁体

    构,应根据实际情况计入温度作用的影响。 5.1.5轨道交通桥面在设计静活载作用下,根据梁体扭转产生 的轨道扭曲变形,在3.0m梁长区段的挠曲值t(图5.1.5)应小 于或等于4.5mm。

    的轨道扭曲变形,在3.0m梁长区段的挠曲值t(图5.1.5) 于或等于4.5mm。

    图5.1.5钢轨扭曲变形示意图

    5.1.6轨道桥面应根据轨道铺设要求控制桥梁的后期徐变量, 并应符合下列规定: 1对跨径不大于40m的梁式桥,线路铺轨后无轨道预应 力梁的竖向残余徐变变形不宜天于10mm,有作轨道预应力梁的 竖向残余徐变变形不宜大于20mm; 2对跨径大于40m的梁式桥,线路铺轨后预应力梁的竖向 残余徐变变形应满足轨道结构使用的要求

    5.2墩台结构的刚度与变形

    5.2.1铺设无缝线路的桥梁墩、台顶纵向水平刚度应符合下列 规定: 1当简支梁桥(L<40m)桥上不设置伸缩器时,桥墩、台 顶最小纵向水平线刚度应满足下式要求:

    顺桥方向: 横桥方向:

    △≤5VL A≤4 L

    式中:L一 桥梁跨径(m),当为不等跨时,采用相邻跨中的较 小跨径;对顺桥方向,当L<25m时,L按25m 计:对横桥方向按实际跨径计算: △一 墩顶顺桥或横桥方向的水平位移(mm),包括由于 墩台身和基础的弹性变形及地基弹性变形的影响

    5.2.3墩台基础沉降量控制应符合下列规定:

    1桥梁墩台基础的沉降应按恒载计算。对跨径小于或等于 40m梁的相邻桥墩,其工后沉降量之差,对有作桥面不应大于 20mm,对无作桥面不应大于10mm。 2对跨径大于40m以及超大跨径的桥梁,应根据相邻桥墩

    沉降差对轨道线路、线形的影响,确定相邻桥墩工后沉降差的容 许值。 3对超静定结构,其相邻墩台不均匀沉降量之差的容许值, 还应根据沉降对结构产生的附加影响确定

    ppp6.1.2桥梁结构的形式应满足城市道路与轨道交通的功能要求

    撞击时,宜设置必要的防护设施。当无法设置防护设施时,桥梁 承受的撞击力取值应按现行行业标准《城市桥梁设计规范 CJ11的规定计算

    合动力响应分析,轨道车辆运行安全性和平稳性指标应满足本规 范相关要求。

    6.1.10 桥梁应针对汽车和列车荷载等不利作用进行抗倾覆 验算。

    桥梁的设计应符合下列规定: 共梁双层、共梁单层桥梁的结构设计应符合现行行业标 市桥梁设计规范》CJ11和本规范的规定。 分梁共墩桥梁的结构设计应符合下列规定: 1)墩台与基础设计应符合现行行业标准《城市桥梁设计 规范》CJJ11和本规范的规定: 2)道路交通主梁的结构设计应符合现行行业标准《城市 桥梁设计规范》CJI11的规定: 3)轨道交通主梁的结构设计应符合现行国家标准《地铁 设计规范》GB50157的规定。 分梁分墩共基础桥梁的结构设计应符合下列规定: 1)基础设计应符合现行行业标准《城市桥梁设计规范》 CJJ11和本规范的规定; 2)道路交通主梁与墩台的结构设计应符合现行行业标准 《城市桥梁设计规范》CJJ11的规定; 3)轨道交通主梁与墩台的结构设计应符合现行国家标准 《地铁设计规范》GB50157的规定。 桥梁结构的工程材料除应符合现行国家标准的规定外 合下列规定: 混凝土强度等级应符合下列规定: 1)预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C40; 2)钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30; 3)素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15; 4)灌注桩混凝土强度等级不应低于C25。 预应力钢绞线、钢丝和锚具应符合下列规定: 1)预应力钢绞线应采用高强度低松弛钢绞线,应符合现 行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224的 规定;

    1.11桥梁的设计应符合下列

    2)预应力钢丝应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢 丝》GB/T5223的规定; 3)预应力锚具应符合现行国家标准《预应力筋用镭具、 具和连接器》GB/T14370的1类要求。 3普通钢筋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》GB1499.1、《钢筋混凝土用钢第2部 分:热轧带肋钢筋》GB1499.2和《钢筋混凝土用余热处理钢 筋》GB13014的规定。 4钢结构的材质应符合现行国家标准《桥梁用结构钢》 GB/T714或《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。 6.1.13桥梁的耐久性设计应符合下列规定: 1桥梁结构选型与构造设计应根据所处环境进行耐久性设 计,并应满足桥梁在使用年限内的适用性、可修复性和安全性的 要求。 2钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构应根据设计使用年 限和所处环境进行耐久性设计。当同一结构的不同部位或构件所 处的环境类别及作用等级不同时,其耐久性应根据实际情况分别 进行设计。 3钢结构表面防腐涂装应根据腐蚀环境、工况条件、防腐 年限等设计涂装配套体系。当钢结构内部采用除湿系统时,空气 中相对湿度宜控制在45%以下。钢结构设计应为所有钢结构表 面涂装的检查、修复预留操作空间。 4支座、斜拉索、伸缩装置等非永久构件应明确使用年限: 并应预留检查、养护及更换条件。 6.1.14桥梁结构宜设计为正交。当斜交不可避免时,桥梁轴线 与支承线夹角不宜小于60°。斜交桥台的台尾边线应与线路中线 垂直,否则应在通行轨道交通区段采取特殊的与路基衔接过渡

    6.1.14桥梁结构宜设计为正交。当斜交不可避免时,桥梁

    与支承线夹角不宜小于60°。斜交桥台的台尾边线应与线路 垂直环保标准,否则应在通行轨道交通区段采取特殊的与路基衔接 措施。

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