1、ICS 93.080.01 P 66 DB36 江 西 省 地 方 标 准 DB 36/T 14712021 公路钢-混凝土组合梁桥设计与施工规范 Design and construction code for general steel-concrete composite highway 2021 - 09 - 03发布 2022 - 03 - 01实施 江西省市场监督管理局 发布 DB36/T 14712021 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.2 4 总则.4 5 材料.4 6 组合梁计算.8 7 总体设计.14 8 钢结构设计.18 9
2、桥面板设计.24 10 连接件设计.27 11 组合梁施工.30 条文说明.35 DB36/T 14712021 II 前 言 本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起 草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由江西省交通运输厅提出并归口。 本文件起草单位:江西省交通投资集团有限责任公司、同济大学、江西交通工程集团有限公司、江 西省交通工程建设集团有限公司、江西省交通设计研究院有限责任公司。 本文件主要起草人:俞文生、苏庆田、曾明辉、邱文东、吴冲、王运金、刘军、尹夏明、冯小毛、 彭爱红、魏建
3、华、吴飞、万鹏、周昌、王健、陈峰、危志全、夏天、叶华、颜灵胜、谭志成、夏起华、 刘强、杜丽英、陈菁、吴江鹏。 DB36/T 14712021 1 公路钢-混组合梁桥设计与施工规范 1 范围 本文件规定了公路钢-混凝土组合梁桥的材料、组合梁计算、总体设计、钢结构设计、桥面板设计、 连接件设计和组合梁施工等内容,与相关国家标准和行业标准配合使用。 本文件适用于公路钢-混凝土组合梁桥的设计和施工,城市道路钢-混凝土组合梁桥可参照本标准执 行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的
4、修改单)适用于本文件。 GB/T 699 热强钢焊条 GB/T 700 熔化焊用钢丝 GB/T 1228 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 GB/T 1229 公路钢结构桥梁设计规范 GB/T 1230 碳素结构钢 GB/T 1231 低合金高强度结构钢 GB/T 1591 钢结构用高强度大六角螺母 GB/T 3632 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件 GB/T 5117 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接 GB/T 5118 六角头螺栓 C级 GB/T 5293 六角头螺栓 GB/T 5313 优质碳素结构钢 GB/T 5780 电弧螺柱焊用圆柱头焊钉 GB/T 578
5、2 非合金钢及细晶粒钢焊条 GB/T 8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB/T 12470 厚度方向性能钢板 GB/T 14957 钢结构用高强度大六角头螺栓 GB/T 17493 钢结构用高强度垫圈 JTG D60 低合金钢药芯焊丝 JTG D64 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂 JTG D3662 碳钢药芯焊丝 JTG/T 2231-01 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂 JTG/T 3650 钢结构工程施工质量验收规范 JTG/T D64-01 公路钢混组合桥梁设计与施工规范 JTT 722 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 DB36/T 14712021 2 3 术语和定义 3.1 组合
6、构件 composite member 在同一截面内,由钢和混凝土两种材料通过连接件有效结合并共同受力的构件。 3.2 钢梁 steel girder 采用钢板焊接而成或采用型钢能够承受弯矩的构件。 3.3 桥面板 bridge slab 采用钢构件、混凝土构件或钢-混凝土组合构件能够承受桥面荷载作用的体系。 3.4 组合梁 composite girder 由钢梁和桥面板通过连接件连成整体并且在横截面内能够共同受力的梁。 3.5 钢板组合梁(工形组合梁) composite girder with I-shaped steel girder 由工形截面钢梁和桥面板连成整体共同受力的组合梁。
7、3.6 钢箱组合梁 composite girder with box steel girder 由开口钢箱梁和桥面板连成整体共同受力的组合梁。 3.7 钢桁组合梁 composite girder with steel truss girder 由钢桁梁和桥面板连成整体共同受力的组合梁。 3.8 波形腹板组合梁 composite girder with corrugated steel web 采用波形钢板代替传统混凝土箱梁中腹板的组合梁。 3.9 预应力组合梁 prestressed composite girder 组合梁整体或部分构件中施加纵向预应力的组合梁。 3.10 DB36/T
8、 14712021 3 后结合组合梁 post-composite girder 混凝土桥面板施加纵向预应力之后,采用连接件将钢梁和混凝土桥面板连成整体的预应力组合梁。 3.11 叠合混凝土板 concrete slab combined with precast slabs and concrete cast in-site 在预制混凝土板上加浇一层现浇混凝土,当现浇混凝土硬化后两者形成整体共同工作的桥面板。 3.12 钢与混凝土组合桥面板 steel-concrete composite slab 由钢板和混凝土板连成整体共同受力的桥面板。 3.13 连接件 connector 将钢与混凝
9、土两种材料连接组合在一起共同受力的构件。 3.14 焊钉连接件 stud connector 由圆柱形钉身及扩大钉头两部分组成,焊接在钢结构上包裹混凝土里能抵抗组合梁界面剪力和界面分离 的构件。 3.15 开孔板连接件 perfobond rib connector 在钢板条上开设孔洞,可以在孔洞内设置贯穿钢筋,焊接在钢结构上包裹混凝土里能抵抗组合梁界 面剪力和界面分离的构件。 3.16 群钉 group stud 混凝土桥面板中间隔适当距离设置预留孔,在预留孔中集中布置焊钉连接件。 3.17 加劲肋 stiffener 为提高母板的稳定性能焊接于母板上的纵向或横向板件。 3.18 有效截面
10、effective area 在进行截面强度和稳定计算时,假定截面有效的那一部分面积。 3.19 DB36/T 14712021 4 有效宽度 effective width 在进行截面强度和稳定计算时,假定板件有效的那一部分宽度。 3.20 3.20 有效宽度系数 effective width factor 板件有效宽度与板件实际宽度的比值。 3.21 恒载组合梁 dead loads composite girder 按照施工顺序,形成的组合截面能够承受一期恒载以后所有荷载的组合梁。 3.22 活载组合梁 live loads composite girder 按照施工顺序,形成的组合截
11、面能够承受二期恒载以后所有荷载的组合梁。 4 总则 4.1 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法(疲劳设计除外),按分项系数的设计表达式 进行设计。 4.2 组合结构梁桥设计应遵循安全、耐久、适用、环保、经济、美观的原则。 4.3 特大桥、大桥、中桥主体结构应按不小于100年设计使用年限进行设计,高速公路及一、二级公 路上的小桥主体结构宜按不小于100年设计使用年限进行设计。 4.4 公路钢结构梁桥应进行耐久性设计,钢结构防腐设计不得低于JTT 722的要求。 4.5 组合结构梁桥设计应与架设方案统筹考虑,选择合理的结构形式;构造措施应便于加工、安装、 维护和检查。结构单元和构件应优先
12、考虑标准化和通用化,以减少制作、安装的工作量。 4.6 组合结构梁桥的设计、加工、运输和架设应分阶段实行严格的质量管理和控制。结构在使用过程 中应视环境条件和交通情况建立养护制度,以维持结构强度、刚度、稳定性和耐久性的要求。 4.7 按本文件设计时,采用的作用及其组合系数应符合JTG D60的规定;结构抗震设计应符合JTG/T 2231-01的规定。钢结构制造、验收、安装和混凝土桥面板的浇注和验收应符合JTG/T 3650的规定。 5 材料 5.1 混凝土 5.1.1 组合结构梁桥中一般钢筋混凝土构件采用强度等级不应低于C40普通混凝土,对于有特殊需求 的构件,可以考虑采用高性能混凝土等。 5
13、.1.2 混凝土强度取值应符合JTG D3662的规定。 5.1.3 混凝土的物理性能指标应符合JTG D3662的规定。 5.2 钢筋 5.2.1 钢筋混凝土及预应力混凝土构件的钢筋,应按下列规定选用: DB36/T 14712021 5 1) 普通钢筋宜选用热轧HRB400、HPB300钢筋,预应力混凝土构件中的箍筋宜选用其中的带 肋钢筋;按构造要求配置的钢筋网可采用冷轧带肋钢筋。 2) 预应力混凝土构件中的预应力钢筋应选用钢绞线、钢丝。 5.2.2 5.2.2钢筋和预应力钢筋强度取值应符合JTG D3662的规定。 5.3 钢材 5.3.1 钢材宜选用Q235钢、Q355钢、Q390钢和
14、Q420钢,其质量应分别符合GB/T 700和GB/T 1591 的规定。其中,Q235钢中的沸腾钢不宜用于需要验算疲劳,以及虽不需要验算疲劳但工作温度低于-20 的焊接结构;也不宜用于需要验算疲劳且工作温度等于或低于-20的非焊接结构。钢材强度标准值 和设计值应按采用表1。 表1 钢材强度标准值和设计值(MPa) 钢材 牌号 厚度 (mm) 抗拉、抗压和 抗弯强度 标准值fk 抗拉、抗压和 抗弯强度 设计值fd 抗剪强度 设计值 fvd 端面承压 (刨平顶紧) 设计值fcD 16 235 190 110 1640 225 180 105 Q235钢 40100 215 170 100 280
15、 16 345 275 160 1640 335 270 155 4063 325 260 150 6380 315 250 145 Q355钢 80100 305 245 140 355 16 390 310 180 1640 370 295 170 4063 350 280 160 Q390钢 63100 330 265 150 370 16 420 335 195 1640 400 320 185 4063 380 305 175 Q420钢 63100 360 290 165 390 注:表中厚度系指计算点的钢材厚度,对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。 5.3.2 有关
16、牌号钢材冲击韧性应符合以下规定: a) 对于需要验算疲劳的焊接构件,当梁桥的工作温度t处于0t-20时,Q235和Q355的 冲击韧性应满足错误!未找到引用源。中质量等级C的要求;而Q355、Q390和Q420的冲击韧 性应满足质量等级D的要求。当梁桥工作温度处于t-20时,Q235的冲击韧性应满足错误! 未找到引用源。中质量等级D的要求;而Q355、Q390和Q420的冲击韧性应满足质量等级E 的要求。 DB36/T 14712021 6 b) 对于需要验算疲劳的非焊接构件,当梁桥工作温度处于t-20时,Q235和Q355冲击韧性应 满足错误!未找到引用源。中质量等级C的要求,而Q390和Q
17、420的冲击韧性应满足质量等级 D的要求。 表2 钢材冲击韧性 钢材牌号 Q235 Q355 Q390 Q420 质量等级 C D C D E D E D E 试验温度( ) 0 -20 0 -20 -40 -20 -40 -20 -40 冲击韧性()J 27 27 34 34 34 34 34 34 34 5.3.3 当焊接结构采用Z向钢时,其材质应符合GB/T 5313的规定。 5.3.4 钢材的物理性能指标应按表3的规定采用。 表3 钢材和铸钢的物理性能指标 弹性模量Es ( )MPa 剪切模量Gs ( )MPa 线膨胀系数 ( )1/ 泊松比 v 质量密度 (kg/m3) 2.0610
18、5 0.790105 1210-6 0.31 7850 5.3.5 高强度螺栓、螺母、垫圈的技术条件应符合GB/T 1228、GB/T 1229、GB/T 1230、GB/T 1231、 GB/T 3632的规定。高强度螺栓预拉力设计值Pd应按错误!未找到引用源。的规定取用。 表4 高强度螺栓的预拉力设计值Pd(kN) 螺纹规格 性能等级 M20 M22 M24 M27 M30 8.8S 125 150 175 230 280 性能等级 10.9S 155 190 225 290 355 5.3.6 普通螺栓应符合GB/T 5780和GB/T 5782的规定。普通螺栓和锚栓连接的强度设计值应按
19、错误! 未找到引用源。的规定采用。 表5 普通螺栓和锚栓连接的强度设计值(MPa) 普通螺栓 C级 、级A B 锚栓 螺栓的性能等级、锚栓和 构件钢材的牌号 抗拉 b tdf 抗剪 b vdf 承压 b cdf 抗拉 b tdf 抗剪 b vdf 承压 b cdf 抗拉 a tdf 级、 级4.6 4.8 145 120 级5.6 185 165 普通螺栓 级8.8 350 280 钢Q235 125 锚栓 钢Q355 160 DB36/T 14712021 7 表5 普通螺栓和锚栓连接的强度设计值(MPa)(续) 普通螺栓 C级 、级A B 锚栓 螺栓的性能等级、锚栓和 构件钢材的牌号 抗拉
20、 b tdf 抗剪 b vdf 承压 b cdf 抗拉 b tdf 抗剪 b vdf 承压 b cdf 抗拉 a tdf 钢Q235 265 350 Q3 钢55 340 450 钢Q390 355 470 构件 钢Q420 380 500 注:A、B 级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度,C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度,均应符合GB 50205 的要求。 5.3.7 锚栓的材料可采用材质符合GB/T 699规定的35号钢和45号钢,或者材质符合GB/T 700和GB/T 1591规定的Q235钢和Q355钢。 5.3.8 圆柱头焊钉、焊接瓷环材料的质量及检验应符合GB/T 10433的规定。
21、 5.3.9 焊接材料应与主体钢材相匹配,并应符合以下规定: a) 手工焊接采用的焊条应符合GB/T 5117、GB/T 5118的规定。对需要验算疲劳的构件宜采用低 氢型碱性焊条。 b) 自动焊和半自动焊采用的焊丝和焊剂应符合GB/T 14957、GB/T 8110、GB/T 10045、GB/T 17493、 GB/T 5293、GB/T 12470的规定。焊缝的强度设计值应按错误!未找到引用源。的规定采用。 表6 焊缝的强度设计值(MPa) 构件钢材 对接焊缝 角焊缝 焊缝质量为以下等级 时,抗拉 wtdf 焊接方法和 焊条型号 牌号 厚度(mm ) 抗压 w cdf 一级、二级 三级
22、抗剪 w vdf 抗拉、抗压 或抗剪 w fdf 16 190 190 160 110 16 40 180 180 155 105 自动焊、半自 动焊和 型焊E43 条的手工焊 钢Q235 40 100 170 170 145 100 140 16 275 275 235 160 16 40 270 270 230 155 40 63 260 260 220 150 自动焊、半自 动焊和 型焊E50 条的手工焊 钢Q355 63 80 250 250 215 145 175 DB36/T 14712021 8 构件钢材 对接焊缝 角焊缝 焊缝质量为以下等级 时,抗拉 wtdf 焊接方法和 焊条
23、型号 牌号 厚度(mm ) 抗压 w cdf 一级、二级 三级 抗剪 w vdf 抗拉、抗压 或抗剪 w fdf 80 100 245 245 210 140 表6 焊缝的强度设计值(MPa)(续) 构件钢材 对接焊缝 角焊缝 焊缝质量为以下等级 时,抗拉 wtdf 焊接方法和 焊条型号 牌号 厚度(mm ) 抗压 w cdf 一级、二级 三级 抗剪 w vdf 抗拉、抗压 或抗剪 w fdf 16 310 310 265 180 16 40 295 295 250 170 40 63 280 280 240 160 钢Q390 63 100 265 265 225 150 200 16 33
24、5 335 285 195 16 40 320 320 270 185 40 63 305 305 260 175 自动焊、半自 动焊和 型焊E55 条的手工焊 钢Q420 63 100 290 290 245 165 200 注:对接焊缝受弯时,在受压区的抗弯强度设计值取 wcdf ,在受拉区的抗弯强度设计值取 wtdf 。焊缝质量等级应符 合GB50205的规定。其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝,不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。 6 组合梁计算 6.1 一般规定 6.1.1 组合结构梁桥应按以下两类极限状态进行设计 a) 承载能力极限状态:包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和失稳; b
25、) 正常使用极限状态:包括影响结构、构件正常使用的变形、振动及影响结构耐久性的局部损坏。 6.1.2 组合结构梁桥应考虑以下四种设计状况及其相应的极限状况设计 a) 持久状况:梁桥建成后承受结构自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。该状况梁桥应进行承 载能力极限状态和正常使用极限状态设计; DB36/T 14712021 9 b) 短暂状况:梁桥在制作、运送和架设过程中承受临时荷载的状况。该状况结构、构件应进行承 载能力极限状态设计,必要时进行正常使用极限状态设计; c) 偶然状况:梁桥在使用过程中偶然出现的状况。该状况只需进行承载能力极限状态设计; d) 地震状况:地震作用效应的计算应符合JT
26、G B02和JTG/T B02-01的规定 6.1.3 组合梁应按以下规定进行结构整体分析 a) 组合梁的内力分析应采用线弹性分析方法,考虑温度、混凝土收缩徐变、施工方法与顺序、车 辆荷载超载等因素的影响; b) 计算组合梁截面特性时,宜采用换算截面法。按混凝土是否开裂,组合梁截面的抗弯刚度分为 未开裂截面刚度 unEI 和开裂截面刚度 crEI 。 c) 组合梁的温度效应按JTG D60的相关规定计算; d) 混凝土收缩应变和徐变系数按JTG D3662的相关规定计算。 6.1.4 组合梁进行整体分析时混凝土板翼缘有效宽度按JTG/T D64-01的相关规定计算。 6.1.5 组合梁中的钢梁
27、在进行承载能力极限状态计算时须采用有效截面,有效截面中要充分考虑剪力 滞和局部稳定影响。 6.1.6 采用钢箱组合梁的钢梁底板有效截面面积应按JTG D64的相关规定计算。 6.2 受弯构件承载能力极限状态强度计算 6.2.1 抗弯计算应符合以下规定: a) 计算组合梁抗弯承载力时,应考虑施工方法及顺序的影响,并应对施工过程进行抗弯验算,施 工阶段作用组合应符合JTG D60的规定。 b) 组合梁抗弯承载力应采用线弹性方法计算,并应符合以下规定: 0 df .(1) II d, =I eff, i i i M W .(2) 式中: i变量,表示不同的应力计算阶段。其中, Ii 表示未形成组合梁
28、截面(钢梁)的应力计算阶 段; IIi 表示形成组合梁截面之后的应力计算阶段。 d,iM 对应不同应力计算阶段,作用于钢梁或组合梁截面的弯矩设计值; eff,iW 对应不同应力计算阶段,钢梁或组合梁有效截面的抗弯模量); df 钢筋、钢梁或混凝土的强度设计值。 a) 计算组合梁负弯矩区抗弯承载力时,混凝土开裂截面不计混凝土的抗拉贡献,但应计入混凝土 板翼缘有效宽度内纵向钢筋的作用。 b) 混凝土桥面板收缩作用应按钢与混凝土桥面板结合后开始计入,混凝土的收缩应变可按照JTG D3662规定计算。对混凝土预制板等预制构件可根据钢与混凝土桥面板结合前发生的龄期和理 论厚度对收缩应变系数进行相应折减。
29、 c) 混凝土徐变的计算,可假定与混凝土应力呈线性关系。当缺乏符合当地实际条件的数据和计算 方法时,混凝土徐变系数的取值可按照JTG D3662 规定计算。 DB36/T 14712021 10 d) 在梁桥设计中需考虑收缩和徐变对预应力损失的影响时,混凝土收缩应变值和徐变系数值以及 预应力筋应力松弛损失可按照JTG D3662 规定计算。 e) 持久荷载作用下,验算组合梁截面时应考虑钢与混凝土结合后混凝土徐变的影响。计算可采用 混凝土有效弹性模量。 混凝土有效弹性模量 c 0 =1 ,c L EE t t .(3) 钢与混凝土的有效弹性模量比 sL 0 0= = 1 ,L c En n t
30、t E .(4) 式中: Ln 长期荷载作用下钢与混凝土的有效弹性模量比; 0n 短期荷载作用下钢与混凝土的弹性模量比, s0= c En E ; sE钢材弹性模量; cE 混凝土弹性模量; L 根据荷载类型确定的徐变因子,永久作用取1.1,混凝土收缩作用取0.55,由强迫变形引起的 预应力作用取1.5; 0, t t 加载龄期为,计算考虑龄期为的混凝土徐变系数,根据JTG D3662 相关规定取值。 6.2.2 抗剪计算应符合以下规定: a) 组合梁截面的剪力应全部由钢梁腹板承担,不考虑混凝土板的抗剪作用。 b) 组合梁截面抗剪验算应符合以下规定: 0 d uV V .(5) u vd wV
31、 f A .(6) 式中: dV 组合梁截面的剪力设计值; uV 组合梁截面的抗剪承载力; vdf 钢材的抗剪强度设计值; DB36/T 14712021 11 wA 钢梁腹板的截面面积。 c) 组合梁承受弯矩和剪力共同作用时,应考虑两者耦合的影响,腹板折算应力要小于1.1倍钢材 抗拉强度设计值。 6.3 整体稳定性计算 6.3.1 成桥和使用阶段,混凝土桥面板与钢梁牢固相连、能阻止梁受压翼缘的侧向位移时,并且梁桥 的宽跨比不小于1/20时,可不计算组合梁整体稳定性。 6.3.2 施工阶段符合下列情况之一时,可不计算梁的整体稳定性 a) 工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度L1与其宽度B1之比不
32、超过错误!未找到引用源。所规 定的数值时。其中,梁的支座处设置横梁,跨间无侧向支承点的梁,L1为其跨度;梁的支座处 设置横梁,跨间有侧向支承点的梁,L1为受压翼缘侧向支承点间的距离。 表7 工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大L1/B1值 跨间无侧向支承点的梁 钢号 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘 跨间受压翼缘有侧向支承点的梁,不论荷载作用于何处 Q235 13.0 20.0 16.0 Q355 10.5 16.5 13.0 Q390 10.0 15.5 12.5 Q420 9.5 15.0 12.0 b) 箱形截面简支梁,其截面尺寸(错误!未找到引用源。)满足h/b06,且L1/b0
33、65(345/fy) 时。 hb10b2twtwt2t1 图1 箱形截面简支梁截面尺寸 6.3.3 不满足6.3.1和6.3.2规定时,应按TG D60的规定计算整体稳定性。 6.4 疲劳计算 DB36/T 14712021 12 6.4.1 承受汽车荷载的钢梁钢构件应进行疲劳验算。 6.4.2 疲劳荷载应按JTG D60规定取。 6.4.3 验算伸缩缝附近构件时,疲劳荷载应乘以额外的放大系数,放大系数应按(7)取值。 0.3(1 ) 66 0 6 D D D .(7) 式中: D验算截面到伸缩缝的距离(m)。 放大系数 6.4.4 采用疲劳荷载计算模型I时应按以下公式验算: 0.74 /p
34、S C Mfk .(8) 0.45 /p C Mf . (9) )(1( minmax ppp .(10) )(1( minmax ppp .(11) 式中: Mf 疲劳抗力分项系数,对重要构件取1.35,对次要构件取1.15; sk 尺寸效应折减系数,按JTG D64相关规定进行计算,未说明时,取 sk =1.0; p 、 p 按疲劳荷载计算模型I计算得到的正应力幅与剪应力幅(MPa); 放大系数,按6.4.3条的规定取值; C 、 C 疲劳细节类别(MPa),为对应于2 000 000次常幅疲劳循环的疲劳应力强度; 根据JTG D64取用; maxp 、 minp 将疲劳荷载计算模型I 按
35、最不利情况加载于影响线得出的最大和最小正应力 (MPa); maxp 、 minp 将疲劳荷载计算模型I 按最不利情况加载于影响线得出的最大和最小剪应力 (MPa)。 6.4.5 采用疲劳荷载计算模型II时应按以下公式验算: 2 /E s C Mfk .(12) 2 /E C Mf .(13) )()1( minmax2 ppE .(14) DB36/T 14712021 13 )()1( minmax2 ppE .(15) 式中: C 、 C 疲劳细节类别(MPa),为对应于2 000 000次常幅疲劳循环的疲劳应力强度;根 据JTG D64取用; 2E 、 2E 按疲劳荷载计算模型II计算
36、并考虑损伤等效系数得到的应力幅(MPa); 损伤等效系数, 4321 ,且 max ,其中1,2,3,4,max 按JTG D64 相关规定进行计算; 6.4.6 采用疲劳荷载计算模型III时应按以下公式验算: 2 /E s C Mfk .(16) 2 /E C Mf . (17) 3 5 2 2 1.0/ /E E s C Mf C Mfk .(18) )()1( minmax2 ppE .(19) )()1( minmax2 ppE .(20) 6.4.7 疲劳强度和疲劳细分类节按JTG D64规定选用。 6.4.8 对非焊接构件以及消除残余应力后的焊接构件,当疲劳荷载为拉-压循环时, m
37、inp 应按0.6倍 折减, P 应按下式计算: max min0.6p p p .(21) 6.5 倾覆稳定计算 上部结构采用整体式截面的梁桥在持久状况下结构体系不应发生改变,施工及运营情况下应按下列 规定验算横桥向抗倾覆性能 a) 在作用基本组合下,单向受压支座始终保持受压状态。 b) 当梁桥整联单向受压支座的支承反力符合下式要求时,可以省略倾覆稳定计算 1 1 2 2.5 m Giki n Q k Qjkj R R R .(22) 式中: RGik第i个永久作用效应的支座反力标准值; 1Q kR 汽车荷载效应(含冲击力、离心力)的支座负反力标准值; DB36/T 14712021 14
38、QjkR 除汽车荷载外的其它可变作用效应的支座负反力标准值; c) 当整联单向受压支座支承反力不满足本条第2款的要求时,应按下式要求进行倾覆稳定计算 bk,i qf sk,i S k S .(23) 式中: qfK 横向抗倾覆稳定性系数,取 qf=2.5k ; bk,iS 使上部结构稳定的作用基本组合(分项系数均为1.0)的效应设计值; sk,iS 使上部结构不稳定的作用基本组合(分项系数均为1.0)的效应设计值; d) 应对支座脱空状态下的结构进行偏载作用的构件局部应力计算,偏载作用应适当考虑汽车的超 载情况。 6.6 正常使用极限状态计算 6.6.1 组合梁计算竖向挠度值不应超过错误!未找
39、到引用源。规定的限值。 表8 竖向挠度限值 梁桥结构形式 限值 简支或连续桁架 500l 简支或连续板梁 500l 梁的悬臂端部 1300l 注1:表中l为计算跨径,l1为悬臂长度。 注2:当荷载作用于一个跨径内有可能引起该跨正负挠度时,计算挠度应为正负挠度绝对值之和。 注3:挠度按毛截面计算。 6.6.2 组合梁的变形计算应符合以下规定: a) 计算竖向挠度时,采用不计冲击力的汽车车道荷载频遇值,频遇值系数为1.0。 b) 计算组合梁正常使用极限状态下的挠度时,连续组合梁应考虑混凝土开裂影响,中支点两侧 0.15l范围以外区段的组合梁截面按未开裂截面刚度计算,中支座两侧0.15l范围以内区段
40、的 组合梁截面按开裂截面刚度。 6.6.3 混凝土板的最大裂缝宽度应按TG D3662的相关规定进行计算,并应满足相应的限值要求。 7 总体设计 7.1 结构形式 DB36/T 14712021 15 7.1.1 组合梁桥的结构形式应按安全、耐久、适用、环保、经济、美观以及便于施工和养护的设计原 则合理选用。设计钢-混凝土组合梁桥时应综合考虑建设条件、受力性能、耐久性、施工性能、经济性、 景观效果、养护与维修成本等因素,合理确定结构形式、跨径布置、截面构造和施工方法。 7.1.2 组合梁桥可采用简支梁桥和连续梁桥结构形式。跨径较小组合梁桥可采钢梁不连续混凝土桥面 连续或组合梁不连续仅调平层和铺
41、装层连续。钢梁不连续混凝土桥面连续时混凝土桥面板连续处应进行 承载能力极限状态和正常使用极限状态验算。调平层和铺装层连续时铺装连续处应满足梁端变形、正常 使用和排水的要求。 7.1.3 组合梁桥可采用钢板组合梁、钢箱组合梁、钢桁组合梁和波形腹板组合梁。其中钢板组合梁可 以采用双主梁的钢板组合梁及多主梁的钢板组合梁,钢箱梁根据腹板的倾斜角度采用直腹板钢箱组合梁 与斜腹板钢箱组合梁,钢箱组合梁可以是单箱单室、单箱多室和多箱单室等形式。对于钢箱组合梁应设 置排水孔排除箱梁积水,或者进行封闭防止箱梁内积水。常用组合梁桥截面形式见错误!未找到引用源。 ()双主梁的钢板组合梁a ()多主梁的钢板组合梁b
42、(c)单箱多室直腹板钢箱组合梁 (d)多箱单室直腹板钢箱组合梁 (e)单箱斜腹板钢箱组合梁 (f)多箱斜腹板钢箱组合梁 图2 组合梁桥截面形式 7.1.4 组合梁桥的钢梁与桥面板根据施工方法可以采用恒载组合梁和活载组合梁两种形式。其中恒载 组合梁可以采用在支架上现浇混凝土施工完成的,也可以是整体分跨预制的;活载组合梁的桥面板可以 是现浇桥面板,也可以是预制桥面板。 7.2 结构布置 7.2.1 横断面布置 主梁根数与间距的布置应综合考虑主梁结构体系和桥面结构受力的情况,便于施工和养护。 a) 钢筋混凝土桥面板的工形截面钢板组合梁的主梁间距以2.5m4.2m为宜,桥面板悬臂长度不 宜大于2.0m
43、。 b) 钢筋混凝土桥面板的钢箱梁组合梁桥箱顶部宽度以1.6m4.2m为宜,桥面板悬臂长度 采用陆路运输的钢箱梁组合梁桥的钢梁宽度不应大于一个运输车道的宽度。采用水路运输和陆路运 输不受宽度限制时,钢箱梁的宽度由结构受力合理性和运输吊装条件确定。 7.2.2 联结系布置 DB36/T 14712021 16 组合梁桥联结系布置应满足施工阶段和使用阶段结构整体稳定性、荷载横向分布、支点反力的传递、 水平力作用下的侧向受力以及钢结构制作安装定位等多方面要求,结构应便于制作安装和养护,并且受 力合理。 a) 主梁支点处应布置刚度较大的横梁,并在横梁上设置更换支座等的支座顶升加劲结构。 b) 工形钢梁组合梁跨间设置横梁不宜少于3根,横梁间距以4m10m为宜,且不应大于受压翼缘 宽度的30倍。 c) 钢箱组合梁及整跨预制的恒载组合梁在跨间可以少设甚至不设横梁,具体情况根据受力计算得 到。 d) 组合梁横向联结可采