【TB铁路运输标准】 铁路桥梁钢结构设计规范

中华人民共和国行业标准
TB10091—2017
J461-2017
铁路桥梁钢结构设计规范
Code for Design on Steel Structure of Railway Bridge2017-01-02
国家铁路局
2017-05-01
中华人民共和国行业标准
铁路桥梁钢结构设计规范
Code for Design on Steel Structure of Railway BridgeTB10091—2017
J461-2017
主编单位：中铁大桥勘测设计院集团有限公司批准部门：国家铁路局
施行日期：2017年5月1日
中国铁道出版社
2017年·北京
国家铁路局关于发布铁道行业标准的公告（工程建设标准2017年第2批
国铁科法[20173号
现公布《铁路桥涵设计规范》（TB10002一2017）、《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10091一2017），《铁路桥涵混凝土结构设计规范》（TB10092一2017）和《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10093一2017）4项行业标准，自2017年5月1日起实施。《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1一2005），《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2一2005）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3一2005）《铁路桥涵混凝土和码体结构设计规范》（TB10002.4-一2005）和《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5—2005）同时废止。本标准由中国铁道出版社出版发行。国家铁路局
2017年1月2日
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《铁路桥梁钢结构设计规范》TB10002.2一2005发布以来，我国铁路尤其高速铁路建设取得了举世瞩目的成就，京沪，京广、郑西、哈大等高速铁路，宜万，太中银等客货共线铁路，山西中南部通道，蒙华等重载铁路，珠三角及武汉城市圈城际铁路等大批铁路项自相继建成通车，完善了路网结构，增加了铁路运输服务的有效供给。经过十多年的积极探索和创新实践，我国铁路桥梁建造技术取得重大突破，已脐身世界先进行列。南京天胜关长江大桥，武汉天兴洲长江大桥等一批深水，大跨，特殊地质条件，复杂结构形式桥梁的成功建设，自主研发的大吨位箱梁成套技术的广泛应用，为进一步完善铁路桥梁技术标准积累了丰富经验，奠定了坚实基础本规范是根据国家铁路局构建铁路工程建设标准体系的要求，为满足铁路桥梁建设和发展需要，统一铁路桥梁钢结构设计标准，提高铁路桥梁钢结构设计水平，保障铁路桥梁钢结构安全与质量，在原规范的基础上，总结近年来我国高速铁路，城际铁路、客货共线和重载铁路桥梁钢结构建设，运营的实践经验和科研成果，全面修订而成。
本规范贯彻落实了安全优先的原则，强化了质量安全，节约资源以及保护环境等要求，注重总体设计，并结合我国国情，社会经济发展水平，环境条件等因素，合理确定了不同运输性质类型，不同速度等级铁路桥梁钢结构的主要设计标准，进一步提开了广规范的科学性和技术经济合理性。近年来我国铁路钢桥设计领域涌现了一大批新材料，新结构，新工艺，包括Q500g钢新材料的采用，3
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全焊节点及整体钢桥面板的应用，干米级铁路斜拉桥及悬索桥的建设等，本规范在总结、吸纳上述先进成果和成熟经验的基础上修订而成。
本规范由10章组成，包括总则，术语和符号，材料及基本容许应力，结构内力计算，杆件的计算长度，长细比和构件截面，构件连接，桥面系及联结系，钢板梁，钢梁，支座等，另有5个附录。本次修订的主要技术内容如下：1：修订了规范适用范围，适用于高速铁路、城际铁路、客货共线工级和Ⅱ级铁路，重载铁路桥梁结构设计。2.增加了Q500g钢种的相关规定。3.结合国家标准《桥梁用结构钢》的修订，修订了钢梁主体结构用钢种的相关规定。
4.修订了焊接接头（包括焊缝金属和热影响区）冲击韧性的设计要求。
5.增加17种构造细节的疲劳抗力；补充规定了同时承受轴向应力和弯曲次应力杆件的疲劳作用应力幅计算办法，6.将双线系数拓展形成多线系数：补充了高速铁路、城际铁路的疲劳损伤修正系数：应力比修正系数表中增加了应力比比值的范围
7.增加了带加劲助的箱形压杆稳定的相关规定。8.增加了钢桁梁整体钢桥面结构的桥面板翼缘有效宽度的相关规定。
9.增加了板组合结构考温度变化的不同步性对结构的影响的相关规定。
在执行本规范过程中，希望各单位结合工程实践，认真总结经验，积累资料。如发现需要修改和补充之处，请及时将意见和有关资料寄交中铁大桥勘测设计院集团有限公司（武汉市经济技术开4
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发区博学路8号，邮政编码：430056），并抄送中国铁路经济规划研究院（北京市海淀区北蜂窝路乙29号，邮政编码：100038），供今后修订时参考。
本规范由国家铁路局科技与法制司负责解释。主编单位：中铁大桥勘测设计院集团有限公司参编单位：中国铁道科学研究院中铁工程设计咨询集团有限公司主要起草人：徐伟、张宝玲、徐升桥、刘汉顺、杜萍、高静青、鑫、王丽、
高策、王志平、唐贺强、谢馨、张成东、徐科英、霍陶晓燕、金今、赵体波。
主要审查人：王召枯，吴少海、陈良江、杨梦蛟，刘燕、薛吉岗、勇、王新国
股宁骏、刘椿、赵会东、杨鹏健、杨彦海、陈克坚、国钊、桂蟀、毛伟琦、涂满明、胡广瑞本规范的历次版本发布情况：《铁路桥涵设计规范》TB2一85：TBI296：《铁路桥梁钢结构设计规范》TB10002.2一99：TB10002.2—2005。
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2术语和符号
3材料及基本容许应力
基本材料
3.2基本容许应力
4结构内力计算.bzxZ.net
结构内力计算原则
4.2强度及稳定计算
4.3疲劳计算
5杆件的计算长度、长细比和构件截面5.1
杆件的计算长度.
杆件的容许最大长细比
构件截面
6构件连接
机械连接·
焊接连接···
7桥面系及联结系
桥面系
联结系的设置：
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附录A
铁路桥梁用钢主要技术指标
附录B
横梁面内闭合框架在横梁受竖向荷载时的结点弯矩计算
附录C
附录D
单线简支钢桁梁的纵、横梁由于弦杆变形引起的内力计算
焊接接头超声波探伤质量要求
附录E焊缝外观质量要求
本规范用词说明
《铁路桥梁钢结构设计规范》条文说明8
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1.0.1为贯彻国家有关法规和铁路技术政策，统一铁路桥梁钢结构设计技术标准，使铁路桥梁钢结构设计符合安全可靠，先进成熟，经济适用、保护环境的要求，制定本规范。1.0.2本规范适用手高速铁路，城际铁路、客货共线工级和Ⅱ级铁路，重载铁路铆接，栓焊及全焊桥梁钢结构的设计。公，铁两用桥中单独承受公路荷载的钢结构应按现行的公路行业相关标准进行设计。
1.0.3铁路桥梁钢结构应具有规定的强度，刚度，稳定性和耐久性，主体结构设计使用年限应为100年。1.0.4采用本规范设计时，尚应符合现行《铁路桥涵设计规范》TB10002的规定。
1.0.5钢结构的构件设计宜标准化，便同型构件能互换。结构应便手加工，运输、安装，检查和养护。1.0.6桥跨结构应设预拱度，预拱度曲线宜与恒载和半个静活载产生的挠度曲线形状基本相同，但方向相反。由恒载和静活载所引起的坚向挠度不天于桥梁跨度的1/1600时，可不设置预拱度。1.0.7桥跨结构在计算荷载的最不利组合作用下，横向倾覆稳定系数不应小于1.3。
1.0.8钢梁应能适应用干斤顶将其顶起。起顶设施及结构本身都应按起顶荷重1.3倍检算。
1.0.9曲线上线路中心有偏移的桥以及其他有偏心荷载的桥应计算偏载对桥跨结构的影响。
1.0.10铁路桥梁钢结构设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
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2术语和符号
2.1术语
2.1.1简支梁simplysupportedbeam一端为纵向活动支座，一端为纵向固定支座的两端支承的梁。2.1.2连续梁continousbeam
两跨或两跨以上梁部连续，由支座支承的梁。2.1.3架truss
由若干杆件构成的一种平面或空间的格架式结构或构件，各杆件主要承受各种作用产生的轴向力，有时也承受节点弯矩和剪力。
2.1.4钢梁steelbeam
以钢材作为主要建筑材料的梁，2.1.5强度strength
材料或构件受力时抵抗破坏的能力。2.1.6刚度stiffness;rigidity
结构或构件抵抗变形的能力。
2.1.7变形deformation
作用起的结构或构件中各点间的相对位移。2.1.8挠度deflection
在弯矩作用平面内，结构构件轴线或中面上某点由挠曲起垂直于轴线或中面方向的线位移。2.1.9预拱度camber
为抵消桥跨结构在荷载作用下产生的烧度，而在制作时所预留的与挠度方向相反的校正量。2
2.1.10主桁（主梁）maintruss（mainbeam）在上部结构中，支承各种荷载并将其传递至墩，台的（梁）。2.1.11横梁crossgirder
在钢梁结构中，沿桥轴横向设置并支撑于主梁或主桁上的梁。2.1.12纵梁stringen
在钢梁结构中，沿桥轴向设置并支承于横梁上的梁。2.1.13桥面系bridgefloorsystem支撑桥面荷载并传递给主梁的桥面结构。2.1.14明桥面opensteelgridfloors不铺设道，在纵梁或主梁上直接铺设桥枕的桥面。2.1.15支座bearing
支撑上部结构并使上部结构固定于一定位置的部件，可根据其材料，变形形态或形状进行分类。按支座所用材料，可分为橡胶支座，钢支座，聚四氟乙烯支座等：按变形形态，可分为滑动支座，固定铰支座等：按形状，可分为弧形支座，球形支座等，2.1.16应力幅stressrange
构件或连接的最大应力与最小应力的代数差。2.1.17疲劳容许应力幅allowablestressrangeforfatiguedesign构件或连接在2×10°次应力循环下的疲劳强度。2.1.18运营动力系数serviceimpactfactol疲劳检算时构件或连接的动力系数。2.1.19损伤修正系数damagecorrectionfacton与疲劳容许应力幅相匹配，将设计荷载效应转化为桥梁设计使用年限内运营荷载疲劳累积损伤效应的系数。2.1.20超声波锤击ultrasonichammering利用超声波设备对构件连接的焊趾表面进行强化的方法。2.2符号
2.2.1外和内力
N—轴向力（kN）
弯矩（kN·m）
剪力（kN）
高强度螺栓的容许抗滑承裁力（kN）应力
钢材轴向容许应力（MPa）
钢材弯曲容许应力（MPa）
构件或连接的疲劳容许应力幅（MPa）钢材剪切容许应力（MPa）
钢材弹性模量（MPa）
钢材剪切模量（MPa）
法向应力（MPa）
剪应力（MPa）
几何特性
构件计算长度（m）
截面积（m2）
截面惯性矩（m）
面积矩（m2）
构件长细比
构件截面对r轴及y一y轴的回转半径（m）两主梁（或主桁）间的中心距（m）构件的高度（m）
构件的宽度（m）
焊脚尺寸（mm）
计算系数
活载冲击力的动力系数
高强度螺栓连接的钢材表面抗滑移系数活动支座的摩擦系数
中心受压杆件轴向容许应力的折减系数
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