1、 ICS 93.080.01 CCS P 28 46 海南省地方标准 DB 46/T 5912023 超高性能轻型组合桥面结构技术规程 Technical Specification for Ultra-high Performance Lightweight Composite Structure Deck2023-06-08 发布2023-07-15 实施海南省市场监督管理局发 布 DB 46/T 5912023 I 目次 前言.II 引言.III 1 范围.4 2 规范性引用文件.4 3 术语和定义.4 4 符号和缩略语.5 5 材料.7 6 设计.11 7 施工.26 8 质量检验与验
2、收.28 附录 A（规范性）STC 用钢纤维性能检验方法.32 附录 B（规范性）STC 试件的制作及试验方法.34 DB 46/T 5912023 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020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。本文件由海南省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位：中国公路工程咨询集团有限公司、湖南大学、中交第二公路勘察设计研究院有限公司、中交第二航务工程局有限公司、海南中交高速公路投资建设有限公司。本文件主要起草人：吴敬武、曹君辉、刘闯、孙平宽、邵旭东、张福强、冯鹏程、张迎春、王成斌、李邦武、黄鹏、符策源、韩善剑、刘源、王洋、刘新华、王锦攀、阳振
3、中、张汉生、陈颖新、张德文、易鑫、王文铭、艾佑元、向梨梨、于德恩。DB 46/T 5912023 III 引言 本文件在总结超高性能轻型组合桥面结构科研成果和工程应用经验基础上编制。在国内外大跨径桥梁中，正交异性钢桥面板因自重小，承载能力大，施工简便等优点，得到广泛应用。大量工程实践表明，钢桥面的以下两个问题非常突出：一是正交异性钢桥面板的母板及各种焊缝易出现疲劳开裂；二是钢桥面上的沥青面层易产生裂缝、车辙、壅包等病害，面层的使用寿命通常仅几年时间。为此，桥梁在通车后的运营阶段，须频繁对桥面钢结构及面层进行维修，严重影响了桥梁结构的耐久性和行车舒适性。为解决上述技术难题，经过长期研究，本文件编
4、制组提出了超高性能轻型组合桥面结构新体系。大量理论、试验研究及多座桥实桥运用证明，该新体系抗裂能力强、耐久性好、操作和实施简便、造价合理、全寿命期费用低，能较好地解决传统钢桥面的病害难题。本文件是在经过10年科学研究和实桥应用后编写完成的。本文件的编写，借鉴了国内外相关规范、规程相关内容。本文件的发布机构提请注意：申明符合本文件时，本文件可能涉及到ZL201020242873.0；ZL201210521668.1；ZL201110384487.4；ZL201410474441.5等相关专利的使用。本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。该专利持有人已向本文件的发布机构保证，
5、他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案，相关信息可以通过以下联系方式获得。专利持有人：湖南大学、邵旭东。地址：湖南省长沙市湖南大学土木工程学院桥梁工程系。请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。请各有关单位在执行过程中，将发现的问题和意见，函告本文件日常管理者，联系人：曹君辉（地址：湖南省长沙市岳麓区湖南大学土木工程学院，邮编：410082；电话：15802536124；电子邮箱：），以便修订时参考。DB 46/T 5912023 4 超高性能轻型组合桥面结构技术规
6、程 1 范围 本文件规定了超高性能轻型组合桥面结构的术语和符号、总则、材料、设计、施工、质量检验与验收。本文件适用于桥梁超高性能轻型组合桥面结构。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 175 通用硅酸盐水泥 GB 8076 混凝土外加剂 GB 50119 混凝土外加剂应用技术规范 GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB/T 1596 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB/T 10433 电弧螺柱焊用圆柱头焊钉 G
7、B/T 18046 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 GB/T 27690 砂浆和混凝土用硅灰 GB/T 31387 活性粉末混凝土 JG 237 混凝土试模 JT 722 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 JTG D50 公路沥青路面设计规范 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG D64 公路钢结构桥梁设计规范 JTG 3362 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG 3364-02 公路钢桥面铺装设计与施工技术规范 JTG E60 公路路基路面现场测试规程 JTG F40 公路沥青路面施工技术规范 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 JTG/T D64-01 公
8、路钢混组合桥梁设计与施工规范 JTG/T J22 公路桥梁加固设计规范 JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。DB 46/T 5912023 5 3.1 超高韧性混凝土 super toughness concrete(STC)由水泥、矿物掺合料、细集料、钢纤维（体积含量不低于2.0%）、纳米二氧化硅或纳米碳酸钙、外加剂等材料，或由上述材料制成的干混料，加水拌和凝结硬化后形成的，抗弯拉强度在22MPa以上的高强高韧性水泥基复合材料，简称“STC”。3.2 组合桥面结构 composite deck structure 由正交异性钢桥面板、STC
9、层和磨耗层组合而成的一种桥面形式，其中STC层与正交异性钢桥面板间通过连接件连接，磨耗层与STC层间通过黏结层黏结。3.3 蒸汽养护 steam curing 浇筑的STC终凝后在8090蒸汽环境中持续养护72小时，或90以上蒸汽环境中持续养护48小时后达到强度等级的养护过程。4 符号和缩略语 4.1 材料性能有关符号 STC22抗弯拉强度标准值为 22MPa 的超高韧性混凝土；cSTC 的温度线膨胀系数；crack,dSTC 的初裂应变设计值；tdSTC 的极限拉应变设计值（不考虑配筋）；sE钢材的弹性模量；rE钢筋的弹性模量；cESTC 的弹性模量；f钢筋、钢梁及 STC 的强度设计值或容
10、许值；fkfSTC 抗弯拉强度标准值；fdfSTC 抗弯拉强度设计值；cu,kfSTC 立方体抗压强度标准值，试件边长 100mm；ckfSTC 轴心抗压强度标准值；cdfSTC 轴心抗压强度设计值；studf焊钉连接件的抗拉强度；tdf不配筋 STC 的轴拉强度设计值；yf钢材的屈服强度；,servt transf配筋 STC 的横桥向名义抗裂强度容许值；serv,longitf配筋 STC 的纵桥向名义抗裂强度容许值；,ultit transf配筋 STC 的横桥向名义抗拉强度容许值；ulti,longitf配筋 STC 的纵桥向名义抗拉强度容许值；serv,jointt transf施工
11、接缝处 STC 的横桥向名义抗裂强度容许值；DB 46/T 5912023 6 serv,longi,jointtf施工接缝处 STC 的纵桥向名义抗裂强度容许值；,intultit trans jof施工接缝处 STC 的横桥向名义抗拉强度容许值；,intultit longi jof施工接缝处 STC 的纵桥向名义抗拉强度容许值；wud焊接钢筋网连接件中，纵向钢筋-钢板连接焊缝抗剪强度设计值；cud焊接钢筋网连接件中，纵筋与 STC 间的黏结强度设计值；cSTC 的泊松比。k连接件的抗剪刚度；eff,iW不同应力计算阶段，钢梁或组合梁的抗弯模量。4.2 作用和作用效应有关符号 diM对应不
12、同应力计算阶段，作用于钢梁或组合梁的弯矩设计值；scM抗裂计算中，受压区钢板所承担的弯矩；stM抗裂计算中，受拉区钢结构所承担的弯矩；ccM抗裂计算中，受压区 STC 所承担的弯矩；ctM抗裂计算中，受拉区 STC 所承担的弯矩；srM抗裂计算中，钢筋所承担的弯矩；loadM抗裂计算中，外荷载引起的截面弯矩；scN抗裂计算中，受压区钢板所承担的轴力；stN抗裂计算中，受拉区钢结构所承担的轴力；ccN抗裂计算中，受压区 STC 所承担的轴力；ctN抗裂计算中，受拉区 STC 所承担的轴力；srN抗裂计算中，钢筋所承担的轴力；loadN外荷载引起的轴力；sdV正常使用极限状态下的连接件剪力设计值；
13、dV承载能力极限状态下的连接件剪力设计值；uV连接件的抗剪承载力设计值；0.025mmV焊接钢筋网连接件荷载-滑移曲线对应 0.025mm 滑移时的荷载；global整体受力状态下的正应力；local局部受力状态下的正应力；组合桥面结构考虑整体和局部叠加后的正应力；ss按作用（或荷载）频遇组合计算的 STC 层中钢筋拉应力；maxS正常使用极限状态下结合面的最大滑移值；S连接件荷载-滑移曲线中的特征滑移值；limS正常使用极限状态下结合面的滑移限值；1T温度梯度效应计算中，STC 层顶面的温度；2T温度梯度效应计算中，STC 层底面的温度；smaxwSTC 表面的最大裂缝宽度。4.3 几何参数
14、符号 scA焊钉连接件钉杆横截面面积；rA抗裂计算中，受拉区钢筋截面面积；teA抗裂计算中，有效受拉 STC 截面面积；DB 46/T 5912023 7 cb抗裂计算中，STC 层的宽度；tb抗裂计算中，截面顶部钢板宽度；fb抗裂计算中，截面腹板厚度；lb抗裂计算中，纵肋下翼缘宽度；scSTC 层受拉钢筋外边缘至受拉侧表面的距离；sd抗裂计算中，验算方向上（纵桥向或横桥向）受拉区钢筋直径；抗裂计算中，截面弯曲曲率；wcd焊钉根部焊缝的直径；rd钢筋的公称直径；wcl焊钉根部焊缝的高度；fh抗裂计算中，截面腹板高度；lh抗裂计算中，截面下翼缘厚度；th抗裂计算中，钢面板厚度；rh抗裂计算中，受
15、拉钢筋重心位置至受拉 STC 上表面的距离；yh抗裂计算中，受压钢板屈服高度；tdh抗裂计算中，受拉区未开裂的 STC 高度；wh焊接钢筋网连接件中，纵筋-钢面板连接焊缝的焊脚尺寸；H组合梁截面高度；steelh钢桥面截面高度；wl焊接钢筋网连接件中，纵筋-钢面板连接焊缝的长度；wcl焊钉根部焊缝的高度；cl焊接钢筋网连接件中，纵向钢筋黏结长度；ch抗裂计算中，STC 层的厚度；wh焊接钢筋网连接件中，纵筋-钢面板连接焊缝的焊脚尺寸；0y抗裂计算中，受拉 STC 上表面到中性轴的距离；ty抗裂计算中，中性轴到钢板底面的距离。4.4 计算系数及其他有关符号 cr抗裂计算中，构件受力特征系数;bc
16、STC 的徐变计算系数；b0(,)t t加载时的龄期为 t0，计算考虑龄期为 t 时的 STC 徐变系数；bSTC 的徐变系数终值；裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数;0桥梁结构重要性系数；v焊钉连接件的抗力分项系数；焊缝尺寸对焊钉抗剪强度的贡献系数；t计算考虑时刻的 STC 龄期；0t加载时的 STC 龄期；te抗裂计算中，按有效受拉 STC 截面面积计算的受拉钢筋配筋率。5 材料 5.1 STC 原材料 DB 46/T 5912023 8 5.1.1 水泥宜采用不低于 42.5 级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，应符合现行 GB 175 的规定。5.1.2 矿物掺合料宜采用 I 级粉煤灰、S95
17、等级以上的粒化高炉矿渣粉、二氧化硅含量不低于 90%的硅灰等材料，且应符合现行 GB/T 1596、GB/T 18046、GB/T 27690 的规定。当采用其它矿物掺合料时，应通过试验进行验证。5.1.3 细集料宜为石英砂，性能指标应符合表 1 的规定。表1 石英砂的技术指标 项目技术指标（%）二氧化硅含量97氯离子含量0.02硫化物及硫酸盐含量0.50云母含量0.505.1.4 石英砂和石英粉的筛分试验和粒径应符合现行 GB/T 31387 的规定。5.1.5 减水剂应符合现行 GB 8076 和 GB 50119 的规定。宜选用高性能减水剂，减水剂的减水率宜大于30%。5.1.6 掺用改
18、善拌和物和 STC 性能的其它外加剂时，其性能应符合现行相关标准的规定，且应通过试验，确定 STC 性能满足工程应用要求后方可使用。5.1.7 钢纤维应采用高强度钢纤维（可镀铜），其性能指标应符合表 2 的规定。钢纤维的性能检验方法应符合本文件附录 A 的规定。表2 钢纤维的性能指标 项目性能指标抗拉强度（MPa）2000长度合格率（12 mm14mm或7mm8mm纤维比例）（%）196直径合格率（0.18 mm0.22mm或0.12mm0.14mm纤维比例）（%）290形状合格率（%）96杂质含量（%）1.0注：1.50根试样的长度平均值应在12mm14mm或7mm8mm范围内；2.50根试
19、样的直径平均值应在0.18mm0.22mm或0.12mm0.14mm范围内。5.1.8 纳米碳酸钙（CaCO3）的性能指标应符合表 3 的规定。表3 纳米碳酸钙的性能指标 项目性能指标CaCO3含量90%平均粒径60nm5.1.9 纳米二氧化硅（SiO2）的性能指标应按表 4 采用。表4 纳米二氧化硅的性能指标 项目性能指标SiO2含量（%）99.9平均粒径（nm）10DB 46/T 5912023 9 比表面积（cm2/g）6.45106氯离子含量（%）0.0285.1.10 拌和用水应符合现行 JTG/T 3650 的规定。5.2 STC 性能 5.2.1 STC 的强度等级、抗弯拉强度、
20、抗压强度标准值和设计值应按表 5 采用。表5 STC 强度等级 强度等级抗弯拉强度/MPa抗压强度/MPa标准值fkf设计值fdf立方体抗压强度标准值cu,kf轴心抗压强度标准值ckf轴心抗压强度设计值cdfSTC222215.212077.453.4STC252517.214090.362.3STC282819.3160103.271.25.2.2 STC 具有轴拉应变硬化特性。STC22、STC25、STC28 的轴拉强度设计值tdf 宜分别取 7 MPa、8 MPa、9 MPa，极限拉应变设计值td 宜取 2000 。初裂应变设计值crack,d应根据轴拉应力强度设计值tdf 和本文件第
21、 5.2.3 条规定的 STC 弹性模量 Ec 计算确定（图 1）。图1 STC 的轴拉应力-应变曲线 5.2.3 STC 的弹性模量 Ec应按现行 GB/T 31387 的规定通过试验确定，当无相关试验资料时，可按表 6采用。02468101205001000150020002500拉应力（MPa）应变（）STC22STC25 STC28(186,7)(2000,7)(197,8)(2000,8)(207,9)(2000,9)DB 46/T 5912023 10 表6 不同强度等级 STC 的弹性模量 Ec（GPa）STC 强度等级STC22STC25STC28弹性模量37.640.743.
22、55.2.4 STC 的剪切模量 Gc可按表 6 中 Ec值的 0.4 倍采用，STC 的泊松比c 可取为 0.2。5.2.5 STC 的温度线膨胀系数c 可取为 1.110-5/。5.2.6 采用蒸汽养护的 STC 收缩应变和徐变系数终值可按表 7 采用。表7 STC 的收缩应变和徐变系数终值 养护条件收缩应变（）徐变系数蒸汽养护00.2STC 的抗氯离子渗透性应不大于 100C（电通量法），吸水孔隙率应不大于 9.0%。5.3 钢材和钢筋 5.3.1 焊钉连接件的材料性能应符合现行 GB/T 10433 的规定。5.3.2 STC 中的普通钢筋宜选用 HRB400 或 HRB500 钢筋，
23、钢筋的材料性能设计指标应按现行 JTG 3362的规定取用。5.3.3 STC 强化接缝处 Z 型钢板的材料性能应符合现行 JTG D64 的规定。5.4 黏结层材料 黏结层材料宜采用高黏高弹沥青、环氧沥青黏结剂、改性环氧树脂黏结剂，主要性能指标及要求应符合表 8 的规定。表8 黏结层养护固化后主要技术指标及要求 序号项目技术要求I 型（高黏高弹沥青、环氧沥青黏结剂）II 型（改性环氧树脂黏结剂）1复合试件剪切强度（MPa)250.81.6600.40.82附着力拉拔强度（与 STC）(MPa)251.02.0600.30.83抗冻性-2020冻融循环20 次不开裂4耐腐蚀性（20）Ca(OH
24、)2 中浸泡 15d无异常3%盐水浸泡 15d无异常5抗硌破轮碾机碾压 30 次不穿孔注：附着力拉拔试验可采用圆形拉拔头(直径 50mm)或正方形拉拔头(边长 50mm)。5.5 磨耗层材料 磨耗层材料性能应符合现行 JTG 3364-02 的规定。DB 46/T 5912023 11 6 设计 6.1 一般规定 6.1.1 组合桥面结构应根据建设条件、结构受力性能等因素，确定合理的结构形式、截面构造等。6.1.2 组合桥面结构应按持久状况承载能力极限状态，进行承载能力计算，其作用（或荷载）组合应采用基本组合，结构材料性能应采用其强度设计值。6.1.3 组合桥面结构应按持久状况正常使用极限状态
25、，进行裂缝宽度计算，其计算的作用（或荷载）组合应按现行 JTG 3362 取用，挠度和连接件滑移验算的作用（或荷载）组合应按现行 JTG/T D64-01取用。6.1.4 组合桥面结构应进行疲劳计算，计算中仅考虑疲劳荷载。6.1.5 组合桥面结构的计算应按第一、第二和第三体系考虑，并对计算结果进行线性叠加。第一体系：组合桥面结构作为钢主梁全截面的上翼缘，承受整体荷载，称为“主梁体系”；第二体系：STC 层与正交异性钢面板共同形成支撑在主梁腹板、横隔板上的桥面板，承受车辆局部荷载，称为“桥面体系”；第三体系：STC 层与钢面板共同形成支撑在桥面纵向加劲肋上的连续组合板，板体承受车轮的局部荷载，称
26、为“面板体系”。其中，第一体系一般按整体受力计算、第二和第三体系按局部受力计算。6.1.6 整体受力应按现行 JTG/T D64-01 进行计算。6.1.7 局部受力宜建立节段有限元模型进行计算，应选用适宜的单元类型及网格尺寸。6.2 作用效应 6.2.1 组合桥面结构的作用效应计算应符合下列规定：应按弹性方法进行计算。当计算桥梁的整体受力时，组合桥面结构作用效应计算可不计入正交异性钢桥面板和 STC 层间的滑移效应；当计算桥面局部受力时，应计入两者间的滑移效应。6.2.2 组合桥面结构温度效应的计算应符合下列规定：组合桥面结构的整体温度效应按现行 JTG D60 的规定计算。组合桥面结构的温
27、度梯度效应计算应按图 2 所示的竖向温度梯度分布形式计算，温度梯度的取值应按式（1-1）、（1-2）计算。（a）横断面示意 hcHDB 46/T 5912023 12 （b）温升 （c）温降 图2 温度梯度计算图示 注：ch STC 层厚度；H 组合截面全高温升时，2T 按公式（1-1）计算：2c25-6.7=25-100Th（1-1）温降时，2T 按公式（1-2）计算：2c12.53.3=12.5-100Th（1-2）式中：ch STC 层的厚度（mm）。6.2.3 STC 徐变效应计算可假定徐变与 STC 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，蒸汽养护结束后，STC 的
28、徐变系数随时间的发展可按公式（2）计算：000(,)10bbcttt ttt（2）式中：0(,)b t t蒸汽养护结束后，加载时的龄期为 t0，计算考虑龄期为 t 时的 STC 徐变系数；bcSTC 的徐变系数终值，按表 7 采用；t 计算考虑时刻的 STC 龄期，从蒸汽养护结束开始计算（天）；0t 加载时的 STC 龄期，从蒸汽养护结束开始计算（天）。6.3 强度计算 6.3.1 强度计算中，整体和局部受力计算荷载均应按现行 JTG D60 的规定取用。6.3.2 组合桥面结构抗弯承载力验算应符合下列规定：整体受力状态下的正应力应采用线弹性方法，按公式（3）计算：d,iglobaleff,i
29、=iMW（3）式中：global整体受力状态下的正应力（MPa）；i 变量，表示不同的应力计算阶段，其中，表示未形成组合桥面结构的应力计算阶段；表示形成组合桥面结构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的弯矩设计值（Nmm）；eff,iW对应不同应力计算阶段，钢梁或组合梁的抗弯模量（mm3）。hchcDB 46/T 5912023 13 局部受力状态下的应力local应采用线弹性方法，进行有限元计算。应按公式（4）计算考虑整体和局部叠加效应后的正应力。=global+local（4）式中：组合桥面结构相应计算方向上考虑整体和局部叠加后的正应力（MPa）。应按公式（
30、5）验算抗弯承载力：0f （5）式中：组合桥面结构考虑整体和局部叠加后的应力（MPa）；f 钢筋、钢梁及 STC 的强度设计值或容许值（MPa），其中 STC 轴心抗压强度设计值按表5 采用、极限抗拉强度容许值可按表 13 采用，钢筋和钢梁的强度设计值应分别按现行 JTG 3362 与 JTG D64 的规定取值；0 桥涵结构重要性系数，应按 JTG D60 规定的结构设计安全等级采用，对应于设计安全等级为一级、二级、三级的桥涵结构，分别取 1.1、1.0、0.9。6.4 疲劳计算 6.4.1 组合桥面结构的疲劳计算应符合下列规定：钢桥面板、连接件、STC 层应进行疲劳验算；组合桥面结构疲劳验
31、算应采用弹性分析方法计算。6.4.2 组合桥面结构疲劳可按名义应力法计算。6.4.3 疲劳荷载的选取应符合现行 JTG D64 的规定。6.4.4 STC 层的抗裂疲劳强度取值应按表 9 采用。表9 STC 层的疲劳细节及分类 疲劳强度(MPa)细节位置及示意图细节描述和施工要求0.70servt,transf横桥向0.70servt,longif纵桥向STC 层连续区域STC 层连续浇筑DB 46/T 5912023 14 0.70servt,trans,jointf横桥向0.70servt,longi,jointf纵桥向STC 施工接缝区域先浇-后浇交界区域，设置STC 施工接缝6.4.5
32、 正交异性钢桥面板、焊钉以及焊接钢筋网连接件的疲劳强度应按现行 JTG D64 的规定取用。6.5 STC 抗裂计算 6.5.1 在正常使用极限状态下，组合桥面结构负弯矩区 STC 层表面的最大裂缝宽度按公式（6-1）（6-3）计算：sss0smaxsrte0(1.06c+0.152)tdcrtdrdyhwEyhh（6-1）tdtess=1.10.12f（6-2）tete=rAA（6-3）式中：smaxwSTC 表面的最大裂缝宽度（mm）；cr构件受力特征系数，按表 10 取用；裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数：当0.2 时，取=0.2；当1.0 时，取=1.0；ss按作用（或荷载）频遇组合计算的
33、 STC 层中钢筋拉应力（MPa）；rE钢筋的弹性模量（MPa）；sc验算方向上（纵桥向或横桥向），STC 层受拉钢筋外边缘至受拉侧表面的距离（mm）；te按有效受拉 STC 截面面积计算的受拉钢筋配筋率；rA受拉区钢筋截面面积（mm2）；teA有效受拉 STC 截面面积（mm2），纵桥向 STC 层按轴心受拉构件计算，取计算模型中 STC 层截面面积teccAb h，横桥向 STC 层按偏心受拉构件计算，取0.5teccAb h，cb、ch 分别为计算模型中 STC 层的宽度和厚度；sd验算方向上（纵桥向或横桥向），受拉区钢筋直径（mm）；tdf不配筋 STC 的轴拉强度设计值（MPa）；D
34、B 46/T 5912023 15 0y受拉 STC 上表面到中性轴的距离（mm）；tdh受拉区未开裂的 STC 高度，即拉应力在 0 到tdf 之间的高度（mm）；rh受拉钢筋重心位置至受拉 STC 上表面的距离（mm）。表10 构件受力特征系数 STC 受力方向cr横桥向1.6纵桥向1.86.5.2 由作用（或荷载）频遇组合效应引起的 STC 层中受拉钢筋拉应力ss 应按以下步骤计算：横桥向 STC 层中受拉钢筋应力计算见图 3 和公式 7。图3 横桥向受力模型中钢筋应力计算示意图 假设中性轴位于 STC 层内，外荷载作用下裂后截面内力和弯矩平衡方程如式（7）所示：srctccscsrct
35、ccscload00NNNNMMMMM（7）式中：scscNM、分别为受压区钢板所承担的轴力（N）和弯矩（Nmm）；ccccNM、分别为受压区 STC 所承担的轴力（N）和弯矩（Nmm）；ctctNM、分别为受拉区 STC 所承担的轴力（N）和弯矩（Nmm）；srN、srM分别为钢筋所承担的轴力（N）和弯矩（Nmm）；loadM为外荷载引起的截面弯矩（Nmm）。对图 3 的截面应力分布进行积分，得到式（7）中各项的表达式，如式（8）所示：DB 46/T 5912023 16 scs2ccrtcctyttdyt33scs3cc2rtrc222ctcyttdyt=/2=/2=/3=/3=/2/2t
36、tttccttrrtstcctdccttttttccttrtrtctdccttNb Eh hyNb EhyNA EhhhyNb Ef hb fhhyhMb EyyhMb EyhMA EhhhyMb Ef hb fhhyh（8）式中：cb抗裂验算时，计算模型中 STC 层的宽度（mm）；ch计算模型中 STC 层的厚度（mm）；tb计算模型中钢板的宽度（mm）；th计算模型中钢板的厚度（mm）；rA计算模型中横向钢筋的截面面积（mm2）；rE钢筋的弹性模量（MPa）；sE钢板的弹性模量（MPa）；cESTC 的弹性模量（MPa）；计算模型中截面的弯曲曲率（1/mm）；ty计算模型中性轴到钢板底面
37、的距离（mm）；rh横桥向钢筋形心到 STC 层表面的距离（mm）；tdf不配筋 STC 的轴心抗拉强度设计值（MPa）；ythSTC 比例极限拉应变高度，ytcrack,d=/h（mm）。将式(8)代入式(7)，方程组仅含截面曲率（）和中性轴高度（ty）两个未知参数，可通过迭代计算，得到钢筋应力。纵桥向 STC 层中受拉钢筋应力计算见图 4 和公式 9。/STC 层U肋 原截面换算截面应变分布应力分布 1 原截面；2 U肋；3 STC；4 换算截面；5 应变；6 应力142356DB 46/T 5912023 17 图4 纵桥向计算模型中钢筋应力计算示意图 1）外荷载下初裂截面内力和弯矩平衡
38、方程：srctstscloadsrctstscload00NNNNNMMMMM（9）式中：srN钢筋所承担的轴力（N）；srM钢筋所承担的弯矩（Nmm）；ctN受拉 STC 所承担的内轴力（N）；ctM受拉 STC 所承担的弯矩（Nmm）；stN受拉区钢结构所承担的内力（N）；stM受拉区钢结构所承担的弯矩（Nmm）;scN受压区钢结构所承担的内力（N）；scM受压区钢结构所承担的弯矩（Nmm）；loadN外荷载引起的轴力（N）；loadM外荷载引起的截面弯矩（Nmm）。2）对图 4 的截面应力分布进行积分，得到式（9）中各项的表达式，如公式（10）所示：scyyyy2stttstfssrct
39、tdcc232scsyfyyy33sttf=+/2=/2/2=/3/2/2/3fltllffltfltrrctfltrftllltlstfltfltsNf bhyf b hf b hNb h Ehhyhb EhhyNA EhhhhyhNf b hMb Ehb fyhhf b hyhMb Eyhhyhhhb E3tsrsrsctctc2/3/2lftctflttflthhhyMNhhhhyhMNhhhyh（10）式中：ty计算模型中性轴到 U 肋底面距离（mm）；sh计算模型中纵向钢筋形心到 STC 上表面距离（mm）；tdf不配筋 STC 的轴心抗拉强度设计值（MPa）；yf钢材的屈服强度（M
40、Pa）；cb计算模型中 STC 的宽度（mm），/ctsbbn，ns 为钢板与 STC 弹性模量之比；tb计算模型中纵肋顶部钢板宽度（mm）；DB 46/T 5912023 18 th计算模型中纵肋顶部钢板厚度（mm）；fb计算模型中换算截面腹板厚度（mm）；fh计算模型中换算截面腹板高度（mm）；lh计算模型中换算截面下翼缘厚度（mm）；lb计算模型中换算截面下翼缘宽度（mm）。其中受压钢板屈服区域高度可表示为：yy/hf（11）将式(10)和(11)代入式(9)，方程组仅含截面曲率（）和中性轴高度（ty）两个未知参数，可通过迭代计算，得到钢筋应力。表11 构件受力特征系数 STC 受力方向
41、cr横桥向1.6纵桥向1.86.5.3 正常使用极限状态下，组合桥面结构中 STC 表面的最大裂缝宽度限值为 0.05mm。6.5.4 当钢面板厚 12mm，STC 厚度为 45mm，横桥向钢筋（位于上层，净保护层厚度为 15mm）、纵桥向钢筋（位于下层）直径均为 10mm 时，配筋 STC 的名义抗裂强度容许值和名义抗拉极限强度容许值分别按表 12、表 13 采用；对于其他情形，相应的强度值应根据本节公式计算确定。表12 各强度等级下 STC 的名义抗裂强度容许值 强度等级钢筋间距(mm)横桥向名义抗裂强度容许值,servt transf（MPa)纵桥向名义抗裂强度容许值,longiserv
42、tf（MPa)STC227513.5 15.1 5015.0 15.5 37.516.7 16.3 3018.3 17.2 STC257515.2 17.35016.7 17.6 37.518.4 18.2 3020.1 19.0 STC287516.9 19.3 5018.4 19.6 37.520.2 20.0 3021.9 20.7 表13 各强度等级下 STC 的名义抗拉极限强度容许值 强度等级钢筋间距(mm)横桥向名义抗拉极限强度容许值,ultit transf（MPa)纵桥向名义抗拉极限强度容许值ulti,longitf（MPa)DB 46/T 5912023 19 STC2275
43、22.0 19.0 5029.3 20.2 37.537.1 21.3 3044.7 22.2 STC257523.9 21.25031.4 22.1 37.539.2 23.1 3047.1 23.9 STC287525.9 23.3 5033.4 23.9 37.541.3 24.7 3049.3 25.4 6.5.5 当施工中需要对 STC 进行分块、分幅浇筑时，应在先浇-后浇连接处设置施工接缝。施工接缝处STC 的名义抗裂强度容许值（serv,jointt transf或serv,longi,jointtf）和名义抗拉极限强度容许值（,intultit trans jof或,intul
44、tit longi jof）应分别按表 12、表 13 的 0.7 倍采用。6.6 变形计算 6.6.1 组合桥面结构桥梁的整体挠度应按现行 JTG-T 64-01 的规定计算。6.6.2 组合桥面结构的局部挠度不应超过 l/1000，其中 l 为纵肋（或横隔板）腹板的中心间距。6.7 连接件计算 6.7.1 应根据 STC 层的厚度选取适宜的连接件。6.7.2 连接件应保证钢桥面与 STC 层有效结合，共同承担作用力，并应具有一定的变形能力。一般情况宜采用焊钉连接件，当 STC 层厚较薄时可采用焊接钢筋网连接件，如图 5 所示（a）焊钉连接件（b）焊接钢筋网连接件图5 连接件示意图 6.7.
45、3 计算连接件剪力设计值时，应按照不同剪力方向进行作用组合。DB 46/T 5912023 20 6.7.4 连接件的抗剪刚度计算：1）焊钉连接件的抗剪刚度按公式（12）计算：uVks（12）式中：k焊钉连接件的抗剪刚度（N/mm）；uV焊钉连接件的抗剪承载力设计值（N）；计算焊钉连接件抗剪刚度时的系数，建议取为 0.30.4；s焊钉连接件荷载-滑移曲线中，荷载 uV 对应的滑移值（mm）。以上数据可通过推出试验获得，当无试验数据时，对于 STC 中常用的 13mm 焊钉连接件，抗剪刚度可取为 270000 N/mm。2）焊接钢筋网连接件的抗剪刚度按公式（13）计算：0.025mmVks（13
46、）式中：k焊接钢筋网连接件的抗剪刚度（N/mm）；0.025mmV焊接钢筋网连接件荷载-滑移曲线对应 0.025mm 滑移时的荷载（N）；s焊接钢筋网连接件荷载-滑移曲线上特征滑移值，取为 0.025mm。以上数据可通过推出试验获得，当无试验数据时，对于直径为 10mm 的焊接钢筋网连接件，单侧单位长度（1mm）双面焊缝的抗剪刚度可取为：30000 N/mm。6.7.5 连接件的承载能力极限状态和正常使用极限状态验算：1）承载能力极限状态应按公式（14）进行验算：0duVV（14）式中：dV承载能力极限状态下连接件剪力设计值（N）；uV承载能力极限状态下连接件抗剪承载力设计值（N）。2）正常使
47、用极限状态应按公式（15）进行验算：maxlimSS（15）式中：maxS正常使用极限状态下结合面的最大滑移值（mm）；limS正常使用极限状态下结合面的滑移限值（mm），可取 0.05mm。6.7.6 承载能力极限状态下，连接件的抗剪承载力计算：1）焊钉连接件按公式（16）计算（焊钉剪断破坏）：scckwc wcv=0.85/ustudVA ff d l（16）式中：uV承载能力极限状态下焊钉连接件的抗剪承载力设计值（N）；scA焊钉钉杆横截面面积（mm2）；studf焊钉抗拉强度（MPa）；焊缝尺寸对焊钉抗剪强度的贡献系数，取为 2.5；ckfSTC 的轴心抗压强度标准值（MPa）；DB
48、46/T 5912023 21 dwc焊钉根部焊缝的直径（mm），可根据现行 GB/T 10433 的规定取值；lwc焊钉根部焊缝的高度（mm），可根据现行 GB/T 10433 的规定取值；v焊钉抗力分项系数，取为 1.25。2）焊接钢筋网连接件按公式（17）计算：21min22uw wwudr ccudVh ld l，（17）式中：uV焊接钢筋网的抗剪承载力设计值（N）；wh纵筋-钢面板连接焊缝的焊脚尺寸（mm）；wl纵筋-钢面板连接焊缝的长度（mm）；cl纵向钢筋黏结长度，即纵筋-钢面板连接焊缝的纵向间距（mm）；wud纵向钢筋-钢板连接焊缝的抗剪强度设计值，取为 295 MPa，已考虑
49、 1.2 的材料分项系数；cud纵筋与 STC 间的黏结强度设计值，取为 22MPa，已考虑 1.45 的材料分项系数；dr焊接钢筋网的公称直径（mm）。正常使用极限状态下，结合面最大滑移值按公式（18）计算：maxsdVSk（18）式中：maxS正常使用极限状态下的结合面最大滑移值（mm）；sdV正常使用极限状态下的连接件剪力设计值（N）；k连接件的抗剪刚度（N/mm）。6.8 构造要求 6.8.1 组合桥面结构中各层的厚度应符合下列规定：钢面板厚度不应小于 12 mm；STC 层的厚度不宜小于 35mm；黏结层宜采用高黏高弹沥青、环氧沥青、改性环氧树脂等材料，用量宜为：高黏高弹沥青1.4-
50、1.8 kg/m2、环氧沥青 0.7-1.0 kg/m2、改性环氧树脂 0.6-0.7 kg/m2；磨耗层可采用沥青混凝土和树脂类，厚度宜为 740mm。6.8.2 钢筋网的设置应符合下列规定：钢筋直径不宜小于 10mm；钢筋净间距不宜小于 1.5 倍的钢纤维长度，中心间距不宜大于 50mm；钢筋的上净保护层厚度不应小于 10mm，也不应大于 20mm，宜采用 15 mm；钢筋接头宜设置在相邻横隔板中间 l/3 区域，l 为横隔板间距；搭接长度不宜小于 20 倍的钢筋直径；STC 内应包含横桥向和纵桥向两层钢筋，一般情况下，纵桥向钢筋应置于下层，横桥向钢筋应置于上层。6.8.3 焊钉连接件的设
