Get清风浅谈铁路曲线桥坐标及相关参数计算Word文档下载推荐.docx

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桥台采用双线矩形空心桥台，桥墩1～5号墩采用圆端形实体桥墩，桥墩台桩根底采用钻孔灌注桩，1～5墩范围简支梁固定支座设于每孔跨的小里程侧，横向活动支座均设置于线路右侧。

曲线布置采用平分中矢法，按左线中心线里程进行计算、绘图，左右线线间距4.6m，桥墩中心线与线路中心线之间的距离等于曲线偏距E。

相关设计数据如下列图所示：

设在曲线上的简支梁桥，每孔梁仍是直的，于是各孔梁中线的连接线为折线，以适应梁上曲线线路需要，而线路中线为曲线，两者并不重合，简支梁中心线总是偏在线路中线内侧，当列车通过时，桥梁必然承受偏心荷载。

为使桥梁承受较小的偏心荷载，桥梁设计中，每孔梁中心线的两个端点并不位于线路中心线上，而是将梁的中线向曲线外侧移动一段距离。

根据跨长及曲线半径，梁中线向曲线外侧所移动的距离，可以等于以梁长为弦线的中矢值，此布置方式称为切线布置〔图1〕。

也可以等于该中矢值的一半，称为平分中矢布置〔图2〕。

两种布置形式比拟，平分中矢布置较为有利，铁路曲线桥根本上都采用这种布置形式。

本桥也采用平分中矢布置。

桥台在曲线上的布置形式与梁稍有不同，如果将桥台的中心线与其相邻的梁跨中心线布置在同一条直线上，那么台尾中心必然偏离到线路中线的外侧，设其偏距为d，如果d≤10cm时，那么桥台就采用这种布置形式；

否那么，应旋转桥台，使台前的偏距与相邻梁跨的偏距相同，台尾的偏距0，如下列图所示，前者布置形式称为直线布置，后者称为折线布置。

台尾偏距d的计算

1.圆曲线上

梁按切线布置

梁按平分中矢法布置

d—台尾偏距〔m〕

—桥台长度〔m〕

—边孔梁工作线长度，即交点距〔m〕R—圆曲线半径〔m〕

由于本桥位于圆曲线上，梁按平分中矢法布置那么

≈4cm≤10cm因此本桥桥台采用直线布置。

现参照上图，依据设计数据对相关参数进行计算：

在计算前先提供相关设计尺寸

1简支箱梁梁长32.6m，宽度12.2m；

2直线上简支箱梁在桥墩处架设时，相邻两箱梁之间留10cm的梁缝，以桥墩中线为界，两侧各5cm；

3两轨道中心线之间的间距为4.6m。

1.偏角α

由于梁是直线，而对应的路线为曲线，因此两相邻两梁端之间必有一个偏角。

偏角的定义就是相邻两梁段中心直线之间的偏转角度。

对于圆曲线，如果相邻两端的跨径相等，我们容易根据圆的几何特点得出结论：

偏角等于单个跨径范围内圆弧对应的圆心角。

本桥圆曲线上的跨径均为32.72m，圆曲线半径5500m那么：

2.矢距f

对于一段圆弧，矢距就是圆弧中点距弦线的垂直距离，根据圆的几何性质，依据偏角α我们同样可以计算出本圆弧段跨径的矢距。

对于本圆曲线段，一个跨径范围的里程差〔圆弧长度〕与弦线长度〔直线长度〕的差值，我们可以通过计算可以得出，圆曲线一段长度32.72m的圆弧对应的弦线长度为：

，因此本段圆曲线长度和对应的弦线长度完全可以作为相同数据处理。

3.外距E

圆曲线段的外距E的数值可以由矢距f推导而得

由以上数据可见：

外距E完全可以以f/2数值等代。

4.梁缝宽度F

由于曲线上相邻两梁段之间有偏角，因此梁段之间的梁缝宽度也不是一致的，而是曲线内侧的梁缝宽度小，曲线外侧的梁缝宽度大。

由设计图纸可知，这里的梁缝宽度是指梁段曲线外侧的路线〔即左线〕对应的梁缝宽度。

在保证曲线内侧梁段最小梁缝〔F2〕5cm的前提下，那么梁缝宽度F为：

该数值与设计图纸6cm梁缝宽度吻合。

这里同样计算下曲线外侧最大梁缝：

5.坐标计算

圆曲线段桥墩的坐标计算，包括了桩基中心坐标的计算、承台角点的坐标计算等，对于圆曲线段桥墩的坐标计算，以左线为路线基准线，找到对应的构造物控制线，这里的控制线就是桥墩的中轴线，与路线对应中桩的切线方位角垂直〔即正交〕，并在左线位置的根底上，向曲线外侧偏移一个E值，下面以1#墩为例对桩基坐标进行计算：

由上述参数计算及设计图纸可知E=1cm，那么各桩基桩号偏距及坐标如下：

墩台号

点号

桩号

偏距

X

Y

1#墩

1#-1

1#-2

1#-3

1#-4

1#-5

1#-6

1#-7

20

1#-8

依据桩基坐标及图纸尺寸可对承台角点、墩柱、垫石坐标进行计算，计算过程较为简单，在此不进行详细说明。

由于各孔梁中线的连接线为折线，支座在相同梁上位置相同，支座中心线连线在桥墩上为扇形，如下列图所示：

本桥支座中心线横桥向间距a=4.6m，支座中心线距梁端b=0.55m，下面以2#墩为例对锚栓孔坐标进行计算，①、②、③三点分别为1#、2#、3#墩桥墩中心点，通过上述参数计算可计算三点坐标:

位置

1#墩中心

2#墩中心

3#墩中心

由①、②和②、③可分别计算出桥梁中心线方位角分别为：

α〔①-②）=arctan〔△y/△x〕=251°

31′″

α（②-③）=arctan〔△y/△x〕=251°

10′″

F为桥墩中心处梁缝宽度由上述参数计算可得：

由上述数据可计算出④、⑤及2-1、2-2、2-3、2-4坐标分别为：

④

⑤

2-1

2-2

2-3

2-4

由支座中心坐标及方位角我们可以准确推算出锚栓孔坐标，因在垫石施工时会对锚栓孔进行预留，如对锚栓孔进行逐个放样，不仅效率低且相对精度不高，可运用AutoCAD软件精确绘出锚栓孔相对于支撑垫石的平面位置关系，综合考虑圆曲线与缓和曲线、桥台与桥墩、等跨墩与不等跨墩等不同要求，针对试点所在的双线桥，设计出一套通用的可调锚栓孔模简易定位架。

该定位架可与支撑垫石模板连接成整体，由于具备足够的刚度和稳定性，可保证锚栓孔模与支撑垫石模板间的相对位置；

同时，锚栓孔模被竖直地固定在定位架上，锚栓孔的深度和垂直度也同样得到了保证。

在曲线桥坐标参数计算过程中也可根据设计图纸，运用AutoCAD软件进行模拟架梁，复核计算数据，进而简化测量复核过程，提高工作效率。

参考文献

[1]张坤宜?

交通土木工程测量?

人民交通出版社

[2]罗书学?

铁路桥梁根底工程?

中国铁道出版社

[3]张正禄?

工程测量学?

武汉大学出版社

[4]?

高速铁路工程测量标准?

TB10601-2021

作者简介

姓名：

井昭义性别：

男出生年月：

1989年3月学历：

大专