- 輕型跨座式單軌交通設計導則
- 中國城市軌道交通協會團體標準
- 2272字
- 2020-06-28 17:37:14
10.2 荷載及其組合
10.2.1 輕型跨座式單軌交通軌道梁橋結構設計,應根據結構的特性按表9所列的荷載,就其可能出現的最不利組合情況進行計算。
表9 輕型跨座式單軌交通工程結構荷載分類表

10.2.2 軌道梁橋設計僅需考慮主力與一個方向(縱向或橫向)的附加力組合。
10.2.3 軌道梁橋設計時應根據不同的荷載組合,將材料基本容許應力和地基容許承載力乘以表10中規定的提高系數。
表10 荷載組合及容許應力提高系數表

表10 荷載組合及容許應力提高系數表(續)

10.2.4 計算結構自重時,一般材料重度應按TB 10002的規定取用;對于附屬設備和附屬建筑的自重或材料重度,可按所屬專業的現行規范或標準取用。
10.2.5 輕型跨座式單軌交通車輛荷載、列車豎向靜荷載和列車計算重心位置應分超員、定員和空車三種狀態,按下列規定計算:
a)正線、出入段線、試車線、折返線、故障車停留線按超員狀態荷載計算;
b)車輛段內其他庫線按定員狀態計算;
c)分析疲勞和地震力影響時,按定員狀態計算;
d)計算車擋及其關聯結構時,按空車狀態計算。
10.2.6 列車豎向靜活載確定應符合下列規定:
a)列車豎向靜活載圖式按本線列車最大軸重、軸距及近、遠期最長列車編組確定。
b)軌道梁設計按照單線行駛列車豎向荷載布置。
c)軌道梁橋下部結構設計,應按列車作用于每一條線路計算,荷載不作折減;高架車站復線加載時,取一線停車、另一線行車狀態。
d)影響線加載時,活載圖式不得任意截取。
10.2.7 列車豎向動力作用時,列車豎向靜活載應乘以動力系數(1+μ),μ值按照下式進行計算:
μ=20/(50+L)(混凝土結構)………(10)
μ=25(50+L)(鋼結構和鋼混結構)………(11)
式中:
L——橋梁跨度(m)。
10.2.8 位于曲線上的軌道梁橋應考慮列車產生的離心力,其大小等于列車靜活載乘以離心力率C,C值按下式計算:
C=v2/127R………(12)
式中:
v——本線設計最高列車速度(km/h);
R——曲線半徑(m)。
離心力作用于軌道梁頂面以上車輛重心處。
軌道梁設計時,離心力的作用應考慮軌道梁設置超高后的影響。
10.2.9 列車橫向搖擺力應按下列規定計算:
a)二軸車按設計軸重的12%計算;
b)四軸車按設計軸重的25%計算;
c)一列車以一個水平集中荷載取最不利位置,在軌道梁頂面作用于垂直軌道梁軸線方向。
10.2.10 列車制動力或牽引力作用于車輛重心位置,應按列車豎向靜活載的15%計算,并符合下列規定:
a)軌道梁設計應按單線計算列車制動力或牽引力;
b)軌道梁橋下部結構設計時制動力或牽引力應移至支座中心處;
c)區間雙線軌道梁橋宜僅采用一線的制動力或牽引力,三線或三線以上時,宜采用二線的制動力或牽引力;
d)高架車站及與車站相鄰兩側100m范圍的區間雙線軌道梁橋應采用二線的制動力或牽引力,每線制動力或牽引力取值按列車豎向靜活載的10%計算。
10.2.11 列車制動力或牽引力在固定支座和活動支座的分配應按下列公式計算:
固定端:P1=T-μf×R………(13)
活動端:P2=μf×R………(14)
式中:
P1——作用于支座固定端的水平荷載;
P2——作用于支座活動端的水平荷載;
T——作用于梁跨內的水平荷載;
R——作用于支座上的荷載反力;
μf——活動支座摩擦系數,一般取0.1。
10.2.12 區間高架結構風荷載強度應按TB 10002的規定取值。
軌道梁設計應按單線計算軌道與列車風荷載。
軌道梁橋下部結構設計,雙線軌道梁橋,線路等高時應該按照100%、50%分別計算迎風面前后兩線的列車與軌道梁風荷載;不等高時均應按照100%分別計算兩線的列車與軌道梁風荷載。
三線及以上軌道梁橋,線路等高時應按照100%、50%、25%分別計算前后排列三條線路上的列車與軌道梁風荷載;線路不等高時應按照100%、100%、50%分別計算前后三條線路上的列車與軌道梁風荷載。
高架車站內列車風荷載應按照區間列車風荷載的50%計算。
與列車重疊的結構體不再計算風荷載。
10.2.13 溫度變化的作用及混凝土收縮的影響,可按TB 10002的規定執行。
設計時采用的基準溫度,鋼結構應以合龍時溫度為準,溫度變化范圍應考慮歷年極端最高和最低氣溫,日照部分與背光部分的溫度差取值為15℃。
混凝土結構隨溫度升降宜用當地月平均氣溫為參照來確定,一般取±20℃。
混凝土收縮可按照降溫15℃考慮。
混凝土結構不均勻日照溫差可按±3℃考慮。
鋼結構線膨脹系數取12×10-6。
混凝土結構線膨脹系數取10×10-6。
10.2.14 當軌道梁橋橋墩有可能承受船只撞擊時,應設防撞保護設施。當無法設置防撞保護設施時,船只撞擊力可按TB 10002的規定計算。
10.2.15 當軌道梁橋墩柱有可能承受汽車撞擊時,應設防撞保護設施。當無法設置防撞保護設施時,軌道梁橋墩柱設計必須考慮汽車對墩柱的撞擊力。汽車撞擊力順汽車行駛方向時采用1000kN,垂直于汽車行駛方向時采用500kN,作用在路面以上1.20m高度處。
10.2.16 地震作用應按GB 50111的規定計算。
10.2.17 軌道梁橋應按不同施工階段的施工荷載和運營、養護、檢修荷載進行驗算。采用輕型跨座式單軌交通架橋機架設的軌道梁,應按照架橋工況對軌道梁和橋墩分別進行驗算。當設置檢修疏散通道時,應根據通道結構的設置、支承方式合理分析通道荷載及其二期恒載的作用。
10.2.18 輕型跨座式單軌交通線路終端的軌道梁及軌道梁橋、單軌橋,應考慮車擋裝置的影響。車擋裝置對結構的沖擊荷載,應根據車擋對列車沖撞荷載的吸收原理,考慮列車的速度及空車狀態計算。
10.2.19 軌道梁橋、單軌橋和道岔橋應考慮軌道梁支座負反力,設置相應的抗力裝置。軌道梁支座負反力取以下兩公式計算的最不利值:
R=R1+R2+R3/1.5+R4………(15)
R=R2+R3/1.5+R5………(16)
式中:
R——支座反力(kN);
R1——包括列車動力作用的動載所產生的最大負反力(kN);
R2——加在使支座產生負反力部位上的靜載所產生的支座反力(kN);
R3——加在使支座產生正反力部位上的靜載所產生的支座反力(kN);
R4——風荷載產生的最大負反力(kN);
R5——地震產生的最大負反力(kN)。