(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210587321.0 (22)申请日 2022.05.25 (71)申请人 中铁二院工程 集团有限责任公司 地址 610031 四川省成 都市金牛区通锦路 三号 (72)发明人 王小兵　付刚　谢华　陈航　 吴益波　王任国　黄天宇　杨剑宇　 李翠平　严文雯　 (74)专利代理 机构 四川力久律师事务所 512 21 专利代理师 张迪 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/17(2020.01) E02D 29/045(2006.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种铁路框架桥结构尺寸的设计方法 (57)摘要 本发明提供了一种铁路框架桥结构尺寸的 设计方法， 首先确定铁路框架桥的框架孔径、 顶 板上方填土高、 框架轴线方向和线路法线的交 角、 铁路活载 以及顶板初拟厚度， 然后将确定的 数据带入顶板厚度数值计算模型内， 计算得到顶 板厚度， 然后再根据顶板厚度计算出底部厚度和 边墙厚度， 即为得到了铁路框架桥结构尺寸， 本 申请顶板厚度数值计算模型是基于大数据结合 经典力学和概率论科学进行修正得出的； 本申请 铁路框架桥结构尺寸的设计方法， 使得结构尺寸 的设计归于定量化， 既能满足安全需求又能保证 经济成本的合理性， 准确度高， 便 于推广。 权利要求书1页 说明书8页 附图5页 CN 114969921 A 2022.08.30 CN 114969921 A 1.一种铁路框架桥结构尺寸的设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 确定铁路框架桥的框架孔径、 顶板上方填土高、 框架轴线方向和线路法线的交 角、 铁路活载以及顶板初拟厚度； 其中， 顶板初拟厚度由公式一计算得到的： H0＝L0/20+0.3， 公式一中， H0为顶板初拟厚 度， 单位为m， L0为铁路框架桥的框架孔径， 单位 为m； 步骤2、 将步骤1确定的数据带入顶板厚度数值计算模型中， 得到顶板厚度； 其中， 顶板厚度数值计算模型为： 式中A1 为顶板厚度， 单位为m； L0为铁路框架桥 的框架孔径， 单位为m； H为顶板上方填土高， 单位为 m； H0为顶板的初拟厚度， 单位为m； F为铁路活载， 单位为kN； α 为框架轴线方向和线路法线的 交角， 单位 为°； ξ 为系数； 其中， ξ 的值 为0.0062～0.007； 步骤3、 利用所述 步骤2得到的顶部厚度计算出底部厚度、 边墙厚度。 2.根据权利要求1所述的铁路框架桥结构尺寸的设计方法， 其特征在于， 系数ξ的值为 0.0064～0.0068。 3.根据权利要求2所述的铁路框架桥结构尺寸的设计方法， 其特征在于， 系数ξ的值为 0.0064。 4.根据权利要求1所述的铁路框架桥结构尺寸的设计方法， 其特征在于， 铁路活载由以 下方法计算得到的： 当设计铁路为ZK单线时， 铁路活载F＝157/(2.6+H)； 当设计铁路为ZKH 单线时， 铁路活载F＝179/(2.6+H)； 当设计铁路为ZC单线时， 铁路活载F＝136/(2.6+H)； 当 设计铁路为ZKH双线时， 铁路活载F＝358/(6.6+H)； 当设计铁路为ZK双线时， 铁路活载F＝ 314/(7.2+H)； 当设计铁路为ZC双线时， 铁路活载F＝272/(6.6+H)； 其中， H为顶板上方填土 高， 单位为m。 5.根据权利要求1所述的铁路框架桥结构尺寸的设计方法， 其特征在于， 所述步骤3 中， 底部厚度由公式二计算得到的， 公式二： A2＝A1+0.05+L0*0.003， 式中， A2为底板厚度， 单位 为m； A1为顶板厚度， 单位 为m； L0为铁路框架桥的框架孔径， 单位 为m。 6.根据权利要求1所述的铁路框架桥结构尺寸的设计方法， 其特征在于， 所述步骤3 中， 边墙厚度由公式三计 算得到的， 公式三： A3＝A1‑0.05+(A2‑A1+0.05)*a/45， 式中， A3为边墙厚 度， 单位为m； A2为底板厚度， 单位 为m； α 为框架轴线方向和线路 法线的交角， 单位 为°。 7.根据权利要求1 ‑6任意一项所述的铁路框架桥结构尺寸的设计方法， 其特征在于， 所 述铁路框架桥结构包括1 ‑4个孔洞。 8.根据权利要求7所述的铁路框架桥结构尺寸的设计方法， 其特征在于， 所述铁路框架 桥结构包括2 ‑4个孔洞， 利用步骤2得到的顶部厚度还计算出中墙厚度； 中墙厚度由公式四 计算得到的， 公式四： A4＝A3‑0.1， 式中， A4为中墙厚度， 单位 为m； A3为边墙厚度， 单位 为m。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114969921 A 2一种铁路框架桥结构尺寸 的设计方 法 技术领域 [0001]本发明涉及了铁路框架桥结构的设计技术领域， 具体涉及了一种铁路框架桥结构 尺寸的设计方法。 背景技术 [0002]随着国家公路、 铁路交通的发展， 公路与铁路交叉现象日益增多。 铁路新规范要求 客运专线与高速铁路严禁设置平交道口， 必须采用立交的方式解决二者交叉问题。 为确保 高铁安全， 公路跨铁路的模式已不再适合， 为了减少公路对铁路运营的影响， 地方道路大多 采用框架结构下穿铁路的方案 。 [0003]对于孔径为7～16m框架桥目前并没有统一结构尺寸， 不同的铁路设计院， 甚至不 同的设计者， 设计出的框架 桥结构尺 寸均是千差万别。 若设计尺寸偏小， 铁路框架 桥结构在 后期运营时可能会出现开裂的情况， 若设计尺寸偏大， 钢筋使用量会偏大， 使得成本升高， 经济价值低。 [0004]研究出铁路框架桥结构尺寸的定量的设计方案， 既能满足安全需求又能保证经济 成本的合理性， 具有十分重要的意 义。 发明内容 [0005]本发明的目的在于： 针对现有技术框架桥结构尺寸的设计存在 缺少定量的设计方 法、 结构设计尺寸误差比较大的问题， 提供一种铁路框架 桥结构尺寸的设计方法， 使得结构 尺寸的设计归于 定量化， 既能满足安全需求又能保证经济成本的合理性。 [0006]为了实现上述目的， 本发明采用的技 术方案为： [0007]一种铁路框架桥结构尺寸的设计方法， 包括以下步骤： [0008]步骤1、 确定铁路框架桥的框架孔径、 顶板上方填土高、 框架轴线方向和线路法线 的交角、 铁路活载以及顶板初拟厚度； [0009]其中， 顶板初拟厚度由公式一计算得到的： H0＝L0/20+0.3， 公式一中， H0为顶板初 拟厚度， 单位 为m， L0为铁路框架桥的框架孔径， 单位 为m； [0010]步骤2、 将步骤1确定的数据带入顶板厚度数值计算模型中， 得到顶板厚度； [0011]其中， 顶板厚度数值计算模型为： 式 中A1为顶板厚度， 单位为m； L0为铁路框架桥的框架孔径， 单位为m； H为顶板上方填土高， 单位 为m； H0为顶板的初拟厚度， 单位为m； F为铁路活载， 单位为kN； α 为框架轴线方向和线路法线 的交角， 单位 为°； ξ 为系数； [0012]其中， ξ 的值 为0.0062～0.007； [0013]步骤3、 利用所述 步骤2得到的顶部厚度计算出底部厚度、 边墙厚度。 [0014]本申请提供的铁路框架桥结构尺寸的设计方法， 首先确定铁路框架桥的框架孔 径、 顶板上方填土高、 框架轴线方向和线路法线的交角、 铁路活载以及顶板初拟厚度， 然后 将确定的数据带入顶板厚度数值计算模型内， 计算得到顶板厚度， 然后再根据顶板厚度计说　明　书 1/8 页 3 CN 114969921 A 3