中國與日本高速鐵路橋梁工程主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

韓文雷

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司橋梁工程設(shè)計(jì)研究院，北京 100055)

高速鐵路代表了當(dāng)今世界鐵路發(fā)展的方向，也是時(shí)代發(fā)展的潮流［1］。隨著我國綜合國力的增強(qiáng)，大規(guī)模、高標(biāo)準(zhǔn)鐵路建設(shè)的不斷推進(jìn)，我國鐵路“走出去”的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，形勢(shì)更加迫切。鐵路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)國際化是鐵路“走出去”戰(zhàn)略的最高形式，研究和部署我國高速鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與國外鐵路先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析工作，對(duì)進(jìn)一步完善高速鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，展示我國鐵路發(fā)展最新成果，加快實(shí)施中國鐵路“走出去”戰(zhàn)略等十分必要且意義重大。

1 概述

1.1 中國標(biāo)準(zhǔn)

我國鐵路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系由綜合標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)兩部分構(gòu)成。綜合標(biāo)準(zhǔn)是涉及質(zhì)量、安全、衛(wèi)生、環(huán)保和公眾利益等方面的目標(biāo)要求或?yàn)檫_(dá)到這些目標(biāo)而必需滿足的技術(shù)要求及管理要求，是完全強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn);技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)由共用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兩大部分組成，其中共用標(biāo)準(zhǔn)包括與速度無關(guān)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)、專用標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)層次;專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括與速度有關(guān)的高速鐵路、時(shí)速250 km以下鐵路的通用標(biāo)準(zhǔn)和專用標(biāo)準(zhǔn)2個(gè)層次［2］。

我國現(xiàn)行的與鐵路橋梁工程設(shè)計(jì)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)主要有:《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)》(TB10621—2009)、《新建時(shí)速200～250 km客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)［2005］140號(hào))、《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50111—2006)、《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》(TB10002.1—2005)、《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10002.2—2005)、《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10002.3—2005)、《鐵路橋涵混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10002.4—2005)、《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10002.5—2005)、《鐵路結(jié)合梁設(shè)計(jì)規(guī)定》(TBJ24—89)等。

1.2 日本標(biāo)準(zhǔn)

日本鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)三大類組成，分為政府制定的法規(guī)(包括法律、省令、告示等)和鐵路公司制定的標(biāo)準(zhǔn)(包括規(guī)程、準(zhǔn)則、指南、參考資料等)2個(gè)層次，日本鐵路的技術(shù)研發(fā)目前主要由日本鐵道綜合技術(shù)研究所承擔(dān)［3］，本文參考的日本現(xiàn)行的與鐵路橋梁工程設(shè)計(jì)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)主要有:《鐵道構(gòu)造物等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)·同解說:混凝土結(jié)構(gòu)(2004)》、《鐵道構(gòu)造物等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)·同解說:鋼·合成結(jié)構(gòu)(2009)》、《鐵道構(gòu)造物等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)·同解說:鋼混結(jié)構(gòu)(2002)》、《鐵道構(gòu)造物等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)·同解說:耐震設(shè)計(jì)(1999)》、《鐵道構(gòu)造物等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)·同解說:變形控制(2006)》、《鐵道構(gòu)造物等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)·同解說:基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)·擋土結(jié)構(gòu)(2000)》等。

2 設(shè)計(jì)計(jì)算理論

2.1 中國標(biāo)準(zhǔn)

中國鐵路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范是以容許應(yīng)力法為基礎(chǔ)制定的。我國鐵路規(guī)范所采用容許應(yīng)力法是在大量的理論研究和實(shí)踐檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上取得的，要求橋梁結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝和運(yùn)營過程中應(yīng)具有規(guī)定的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。

2.2 日本標(biāo)準(zhǔn)

日本鐵路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范是采用基于極限狀態(tài)法的性能設(shè)計(jì)而制定的。通過分析使用極限狀態(tài)、破壞極限狀態(tài)以及疲勞極限狀態(tài)下所有部件的不同荷載組合，計(jì)算其最危險(xiǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，結(jié)合結(jié)構(gòu)使用者對(duì)部件所需性能的判定，最終決定結(jié)構(gòu)物各部件的合理斷面尺寸。根據(jù)日本鐵道綜合技術(shù)研究所混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)對(duì)日本鐵路混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行的研究，采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法時(shí)，通過進(jìn)行計(jì)算比選，按照極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)與按以前日本規(guī)范規(guī)定的容許應(yīng)力法設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)相比沒有大的變化。

2.3 對(duì)比分析

(1)中日兩國規(guī)范對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)采用不同的設(shè)計(jì)方法，中國橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用容許應(yīng)力法為基礎(chǔ)的計(jì)算設(shè)計(jì)方法，而日本橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用極限狀態(tài)法。由于容許應(yīng)力法與極限狀態(tài)法對(duì)結(jié)構(gòu)采用不同的階段進(jìn)行計(jì)算，要比較兩種計(jì)算方法安全系數(shù)上的差異，需對(duì)特定的結(jié)構(gòu)全面采用不同的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)才能確定。

(2)目前世界多數(shù)國家橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用極限狀態(tài)法，極限狀態(tài)法是目前世界鐵路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算理論的發(fā)展方向和潮流，我國也在開展基于可靠度理論的橋梁規(guī)范的研究。因此，我國鐵路建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要融入國際標(biāo)準(zhǔn)，需積極開展極限狀態(tài)理論設(shè)計(jì)體系的研究工作，盡早將鐵路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法由容許應(yīng)力法轉(zhuǎn)變?yōu)闃O限狀態(tài)法，使我國高速鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)既能體現(xiàn)原則性，又具有靈活性，既突出標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性，又具有較好的經(jīng)濟(jì)性。

3 設(shè)計(jì)荷載及其組合

3.1 荷載種類

3.1.1 中國標(biāo)準(zhǔn)

我國高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)檢算主要按下列荷載種類進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算［4～5］。

(1)恒載(主力):結(jié)構(gòu)構(gòu)件及附屬設(shè)備自重、預(yù)加應(yīng)力、混凝土收縮和徐變的影響、土壓力、靜水壓力及水浮力、基礎(chǔ)變位的影響;

(2)活載(主力):列車豎向靜活載、公路活載(需要時(shí)考慮)、列車豎向動(dòng)力作用、長鋼軌伸縮力和撓曲力、離心力、橫向搖擺力、列車活載所產(chǎn)生的土壓力、人行道及欄桿的荷載、氣動(dòng)力;

(3)附加力:制動(dòng)力或牽引力、風(fēng)力、流水壓力、冰壓力、溫度變化的影響、凍脹力;

(4)特殊荷載:列車脫軌荷載、船只或排筏的撞擊力、汽車撞擊力、施工臨時(shí)荷載、地震力、長鋼軌斷軌力。

3.1.2 日本標(biāo)準(zhǔn)

日本新干線橋梁結(jié)構(gòu)檢算主要按下列荷載種類進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算:

(1)永久荷載:固定恒載、附加恒載、預(yù)應(yīng)力、土壓力、混凝土干燥收縮作用、混凝土徐變作用、地基變位及支點(diǎn)移動(dòng)的作用;

(2)主要可變荷載:列車活載、沖擊力、離心力、車輛橫向力及車輪橫向壓力、制動(dòng)力及牽引力、施工荷載;

(3)次要可變荷載:軌道作業(yè)車荷載、人群荷載、無縫線路縱向力、溫度作用、冰壓力、流水壓力及波浪力、風(fēng)荷載、雪荷載;

(4)偶發(fā)荷載:地震力、汽車撞擊力等其他荷載。

3.2 荷載組合

3.2.1 中國標(biāo)準(zhǔn)

我國高速鐵路橋涵結(jié)構(gòu)是根據(jù)結(jié)構(gòu)的特性和檢算內(nèi)容按恒載(主力)、活載(主力)、附加荷載和特殊荷載最不利組合情況進(jìn)行設(shè)計(jì)的，荷載組合主要有主力、主力+附加力和主力(或部分主力)+特殊荷載3種情況，并考慮以下情況:

(1)僅考慮主力與1個(gè)方向(順橋或橫橋方向)的附加力組合;

(2)根據(jù)各種結(jié)構(gòu)的不同荷載組合，應(yīng)將材料基本容許應(yīng)力和地基容許承載力乘以不同的提高系數(shù)，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的強(qiáng)度及抗裂性計(jì)算，應(yīng)采用不同的安全系數(shù)。

(3)如桿件的主要用途為承受某種附加力，在計(jì)算此桿件時(shí)，該附加力應(yīng)按主力考慮;

(4)流水壓力不與冰壓力組合，兩者也不與制動(dòng)力或牽引力組合;

(5)列車脫軌荷載、船只或排筏的撞擊力、汽車撞擊力以及長鋼軌斷軌力，只計(jì)算其中的一種荷載與主力相組合，不與其他附加力組合。

3.2.2 日本標(biāo)準(zhǔn)

日本新干線橋涵結(jié)構(gòu)檢算設(shè)計(jì)主要考慮下列荷載最不利組合。

(1)破壞極限狀態(tài):

組合一 永久荷載+主要可變荷載+次要可變荷載;

組合二 永久荷載+偶發(fā)荷載+次要可變荷載。(2)使用極限狀態(tài):永久荷載+可變荷載。(3)疲勞極限狀態(tài):永久荷載+可變荷載。

3.3 設(shè)計(jì)活載

3.3.1 中國標(biāo)準(zhǔn)

我國高速鐵路列車設(shè)計(jì)活載采用的ZK活載為列車豎向靜活載，包括:ZK標(biāo)準(zhǔn)活載和ZK特種活載。ZK標(biāo)準(zhǔn)活載圖式為:中間4×200 kN集中力，兩邊64 kN/m均布力，集中力間距1.6 m，集中力與均布力距離0.8 m(圖1);ZK特種活載圖式為:中間4×250 kN集中力(圖2)。

圖1 ZK標(biāo)準(zhǔn)活載圖式(單位:m)

圖2 ZK特種活載圖式(單位:m)

3.3.2 日本標(biāo)準(zhǔn)

2002年以前，日本新干線基本上采用單一的輕型高速列車體系，所采用的設(shè)計(jì)活載均為非常接近日本實(shí)際運(yùn)營的高速列車活載——N、P標(biāo)準(zhǔn)活載，其圖式主要有3種(圖3):

(1)N標(biāo)準(zhǔn)活載由多列車廂組成，每節(jié)車廂長13.5 m，4 個(gè)軸的間距分別為2.2 m、6.3 m、2.8 m，軸重160 kN;

(2)第一類P標(biāo)準(zhǔn)活載由多列車廂組成，每節(jié)車廂長20 m，4個(gè)軸的間距分別為2.2 m、12.8 m、2.8 m，軸重160 kN;

(3)第二類P標(biāo)準(zhǔn)活載由多列車廂組成，每節(jié)車廂長20 m，4個(gè)軸的間距分別為2.2 m、12.1 m、3.5 m，軸重170 kN。

圖3 N、P標(biāo)準(zhǔn)活載圖式

2002年，日本新干線已用H標(biāo)準(zhǔn)活載取代N、P活載，其差別在于車長由13.5、20 m修改為現(xiàn)行的25 m，軸重由標(biāo)準(zhǔn)定員時(shí)的160、170 kN修改為考慮超員時(shí)修正系數(shù)的影響，最大為220 kN，具體可根據(jù)情況選用，并無硬性規(guī)定(圖4)。

3.4 對(duì)比分析

圖4 H標(biāo)準(zhǔn)活載圖式(單位:m)

(1)中日規(guī)范對(duì)于設(shè)計(jì)荷載需考慮的荷載類型基本相同，但對(duì)于荷載計(jì)算(特別是活載、沖擊系數(shù)、制動(dòng)力)的規(guī)定上有所區(qū)別，荷載組合上也有所不同。

(2)日本新的高速鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)活載——H標(biāo)準(zhǔn)活載，基本和日本實(shí)際的高速運(yùn)營列車活載相當(dāng)，同時(shí)考慮了超員時(shí)的修正系數(shù)，最大為220 kN。輕量化車體雖然是日本新干線的發(fā)展趨勢(shì)，但同一條線路上多達(dá)10種類型的新舊動(dòng)車混跑，則是日本行車組織的特點(diǎn)，車輕有利于節(jié)能和提速，但并意味著可以降低線下工程的設(shè)計(jì)活載。

(3)高速鐵路活載圖式是基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是相當(dāng)重要的參數(shù)，既要重視現(xiàn)在，也要兼顧未來，既要安全又要兼顧經(jīng)濟(jì)。我國為幅員遼闊的大陸國家，高速鐵路主要為客運(yùn)專線，在制定我國高速鐵路活載圖式時(shí)，首先應(yīng)考慮基礎(chǔ)設(shè)施按350 km/h的要求，其次考慮可能通過軸重較大的跨線列車和必要時(shí)可運(yùn)行貨物列車，另外還考慮了高速鐵路活載圖式向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏。因此，借鑒同我國目標(biāo)值和運(yùn)營模式相近的國外高速鐵路經(jīng)驗(yàn)，通過綜合分析，參照UIC活載的模式，決定采用0.8UIC活載也就是ZK活載圖式作為我國高速鐵路活載圖式［6］。

(4)ZK標(biāo)準(zhǔn)活載作為中國高速鐵路設(shè)計(jì)活載，其靜、動(dòng)載效應(yīng)均大于跨線列車和高速列車的靜、動(dòng)載效應(yīng)，并有一定余量，且設(shè)計(jì)活載與實(shí)際運(yùn)營活載間的余量與既有鐵路設(shè)計(jì)活載(中-活載)與實(shí)際運(yùn)營活載間的余量相當(dāng)，其作用于結(jié)構(gòu)上的內(nèi)力變化與實(shí)際運(yùn)營活載內(nèi)力變化規(guī)律也比較協(xié)調(diào)，這將有利于加強(qiáng)國際間的交流，也有利于實(shí)施鐵路“走出去”戰(zhàn)略。

4 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

4.1 動(dòng)力系數(shù)

4.1.1 中國標(biāo)準(zhǔn)

動(dòng)力系數(shù)是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件最大的動(dòng)力響應(yīng)與最大靜力響應(yīng)之比，其數(shù)值大小是列車—軌道—橋梁三者的動(dòng)力特性和動(dòng)力相互作用狀態(tài)的綜合反映。我國高速鐵路橋梁動(dòng)力系數(shù)的取值與橋梁跨度有關(guān)，ZK活載作用下橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)(1+μ)按下列公式計(jì)算

式中 Lφ——加載長度，m，簡支梁時(shí)為梁的跨度。

4.1.2 日本標(biāo)準(zhǔn)

日本新干線動(dòng)力系數(shù)的取值與橋梁跨度、速度、單(雙)線等參數(shù)有關(guān)。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，單線橋梁進(jìn)行破壞極限狀態(tài)檢算時(shí)設(shè)計(jì)沖擊系數(shù)i見下式

式中 Ka——根據(jù)列車荷載類別等確定的系數(shù);

α——速度參數(shù);

式中 V——列車或車輛的最高速度，km/h;

n——構(gòu)件的基本自振頻率，Hz;

L——構(gòu)件的跨度，m。

單線橋梁進(jìn)行使用極限狀態(tài)及疲勞極限狀態(tài)檢算時(shí)，設(shè)計(jì)沖擊系數(shù)可取按上述方法所確定的破壞極限狀態(tài)時(shí)設(shè)計(jì)沖擊系數(shù)的3/4;復(fù)線橋梁進(jìn)行使用極限狀態(tài)及疲勞極限狀態(tài)檢算時(shí)，設(shè)計(jì)沖擊系數(shù)可取按上述方法所確定的破壞極限狀態(tài)時(shí)設(shè)計(jì)沖擊系數(shù)基礎(chǔ)上再乘以折減系數(shù)βi(L≤80 m時(shí)βi=1－L/200，L＞80 m時(shí)βi=0.6)。

4.2 梁體豎向剛度

4.2.1 中國標(biāo)準(zhǔn)

我國高速鐵路以梁體跨中撓跨比、梁端轉(zhuǎn)角、梁體工后徐變上拱等參數(shù)控制對(duì)梁體豎向剛度，規(guī)定了梁部結(jié)構(gòu)在ZK豎向靜活載作用且不計(jì)動(dòng)力系數(shù)的情況下，梁體的豎向撓度不應(yīng)大于表1的限值。

4.2.2 日本標(biāo)準(zhǔn)

日本2006年發(fā)布的變形控制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:基于運(yùn)營安全考慮，在對(duì)梁體進(jìn)行撓度檢算時(shí)，復(fù)線一般應(yīng)以雙線加載為計(jì)算條件，必要時(shí)考慮沖擊力。由于梁端轉(zhuǎn)角和撓度兩者有近似的比例關(guān)系，所以采用了限制撓度的方法進(jìn)行控制，日本規(guī)范根據(jù)不同設(shè)計(jì)速度和不同跨度，在安全性及舒適度方面分別規(guī)定了跨中豎向撓度設(shè)計(jì)限值，見表2、表3。

表2 日本新干線鐵路基于運(yùn)營安全確定的梁撓度的設(shè)計(jì)限值

表3 日本新干線鐵路基于乘坐舒適度確定的梁撓度的設(shè)計(jì)限值

4.3 梁體橫向剛度

4.3.1 中國標(biāo)準(zhǔn)

我國高速鐵路以梁體跨中橫向撓跨比、墩頂橫向水平折角等指標(biāo)控制結(jié)構(gòu)橫向剛度，在列車橫向搖擺力、離心力、風(fēng)力和溫度力的作用下，梁體的水平撓度不應(yīng)大于梁體計(jì)算跨度的1/4 000，無砟軌道橋梁相鄰梁端兩側(cè)的鋼軌支點(diǎn)橫向相對(duì)位移不應(yīng)大于1 mm。

4.3.2 日本標(biāo)準(zhǔn)

日本規(guī)范認(rèn)為橋梁的橫向剛度相對(duì)于豎向剛度一般較大，其并不控制設(shè)計(jì)，因此規(guī)定橫向剛度檢算時(shí)一般取豎向撓度的一半，同時(shí)需控制無砟軌道在列車荷載下橋梁軌道面的錯(cuò)位(位移)及折角。

4.4 梁體豎向自振頻率

4.4.1 中國標(biāo)準(zhǔn)

我國高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定簡支梁豎向自振頻率不應(yīng)低于下列限值:

式中 n0——簡支梁豎向自振頻率限值，Hz;

L——簡支梁跨度，m。

4.4.2 日本標(biāo)準(zhǔn)

日本規(guī)范規(guī)定高速鐵路橋梁的豎向自振頻率應(yīng)滿足下列要求:

(1)鋼筋混凝土橋

V≤210 km/h f0≥55L－0.8

210 km/h ＜V≤260 km/h f0≥70L－0.8

260 km/h ＜V≤300 km/h f0≥80L－0.8

(2)鋼橋

V≤300 km/h f0≥70L－0.8

式中 f0——梁體豎向自振頻率限值，Hz;

L——簡支梁跨度，m;

V——列車運(yùn)營速度，km/h。

4.5 對(duì)比分析

(1)中國規(guī)范對(duì)于動(dòng)力系數(shù)與橋梁跨度有關(guān);日本規(guī)范對(duì)于動(dòng)力系數(shù)與橋梁跨度、速度、單雙線等參數(shù)有關(guān)。

(2)我國高速鐵路橋梁動(dòng)力系數(shù)是在分析研究國外研究成果的基礎(chǔ)上，通過建立車－橋豎向相互作用的動(dòng)力學(xué)模型，計(jì)算各種高速列車(動(dòng)力分散式及動(dòng)力集中式)作用下的橋梁的動(dòng)力系數(shù)，分析影響的主要因素和變化規(guī)律，并對(duì)計(jì)算成果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出我國高速列車活載動(dòng)力系數(shù)的建議值。

(3)對(duì)比分析我國與日本橋梁撓跨比可知，中日規(guī)范對(duì)于靜活載下梁體豎向跨中撓跨比均根據(jù)設(shè)計(jì)速度、跨度規(guī)定了限值。日本通過近些年新干線運(yùn)營、養(yǎng)護(hù)維修的經(jīng)驗(yàn)，在高速鐵路標(biāo)準(zhǔn)的制定上也有了較大的變化，2006年的變形控制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)根據(jù)橋梁的安全性、使用性和可修復(fù)性要求對(duì)梁體豎向剛度進(jìn)行檢算，除此之外，該規(guī)范還要求對(duì)橋梁在地震作用狀態(tài)下橫向的振動(dòng)變形和豎向的軌面不均勻變形等進(jìn)行檢算。梁體豎向變形對(duì)乘坐舒適度影響較大，日本規(guī)范已單獨(dú)提出限制，建議設(shè)計(jì)中應(yīng)重視梁體豎向變形的控制。

(4)近年來，日本針對(duì)新干線橋梁的特點(diǎn)與性能，對(duì)橋梁豎向剛度開展了深入的研究工作，通過“車－線－橋”耦合振動(dòng)體系動(dòng)力響應(yīng)分析和室內(nèi)、外動(dòng)力試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、限值進(jìn)行了必要的修訂，使其橋梁設(shè)計(jì)更為合理、安全和經(jīng)濟(jì)。日本鐵路對(duì)橋梁的剛度有著全面系統(tǒng)和嚴(yán)格細(xì)致的要求，考慮到今后新干線提速的可能，日本對(duì)變形控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了擴(kuò)充以便使用。

(5)兩國鐵路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范都對(duì)橋梁的最大橫向變形(靜位移)進(jìn)行了限制，目的是為列車運(yùn)行提供平直的軌道，如果水平位移過大，就會(huì)產(chǎn)生顯著的軌道的方向不平順，進(jìn)而影響車輛運(yùn)行的安全性和乘坐舒適性。

(6)橋梁的豎向自振頻率是橋梁動(dòng)力系數(shù)出現(xiàn)峰值的根本原因，因此為避免橋梁出現(xiàn)激烈的振動(dòng)，保證列車高速運(yùn)行的安全性和舒適性，對(duì)橋梁的最小自振頻率加以限制是十分必要。我國高速鐵路規(guī)定了不同跨度簡支梁豎向自振頻率的限值，以及不同速度目標(biāo)值常用跨度雙線簡支箱梁不需進(jìn)行動(dòng)力檢算的豎向自振頻率限制;日本新干線根據(jù)不同的運(yùn)營速度規(guī)定了橋上自振頻率的最低限制。

5 結(jié)語

中日高速鐵路橋梁工程標(biāo)準(zhǔn)之間的不同有很多，本文限于篇幅主要是找了幾個(gè)不同點(diǎn)來加以說明。

標(biāo)準(zhǔn)從本質(zhì)上講是一個(gè)技術(shù)體系，但在很大程度上也是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)政策的體現(xiàn)。國外標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在適合本國國情的基礎(chǔ)上建立起來的一套綜合體系，但應(yīng)該看到其并不完全適用于其他國家。我國鐵路工程建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在綜合考慮我國的國情、路情的基礎(chǔ)上，充分利用我國已取得的大量實(shí)車試驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并借鑒國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，有針對(duì)性地開展系列理論分析、試驗(yàn)驗(yàn)證等工作，夯實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的理論基礎(chǔ)，優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，逐步完善提高我國鐵路工程建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的水平，以指導(dǎo)我國大規(guī)模、高標(biāo)準(zhǔn)鐵路建設(shè)，進(jìn)而加快推進(jìn)中國鐵路“走出去”戰(zhàn)略。

［1］鄭 健.中國高速鐵路橋梁［M］.北京:高等教育出版社，2008.

［2］朱飛雄.優(yōu)化調(diào)整我國鐵路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系的探討［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010(S1):5-9.

［3］中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司.中日鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析［R］.成都:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，2009.

［4］中華人民共和國鐵道部.TB10621—2009 高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)［S］.北京:中國鐵道出版社，2009.

［5］鐵建設(shè)［2005］140號(hào) 新建時(shí)速200～250 km客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定［S］.北京:中國鐵道出版社，2005.

［6］辛學(xué)忠，張玉玲.鐵路橋梁設(shè)計(jì)活載標(biāo)準(zhǔn)修訂研究［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2006(4):1-4.