DB32 T 4600-2023 千米级公铁两用斜拉桥设计规范.pdf
《DB32 T 4600-2023 千米级公铁两用斜拉桥设计规范.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《DB32 T 4600-2023 千米级公铁两用斜拉桥设计规范.pdf(16页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、!7,江苏省市场监督管理局发 布中 国 标 准 出 版 社出 版千米级公铁两用斜拉桥设计规范Specifications for design of thousandmeter scale roadcumrailway cable stayed bridges2023-12-01 发布2024-01-01 实施CCS P 28DB32/T 46002023ICS 93.040DB32/T 46002023前言 1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 24 总体要求 35 材料 46 设计荷载 57 结构计算 68 施工控制109 健康监测1110 养护维修及防护 13目 次DB32/
2、T 46002023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。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。本文件由江苏省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位:江苏省交通工程建设局、中铁大桥勘测设计院集团有限公司、中铁桥隧技术有限公司。本 文 件 主 要 起 草 人:蒋 振 雄、郑 清 刚、黄 健、苑 仁 安、李 镇、王 强、夏 鹏 飞、张 锐、李 海 峰、郁 海 琛、孙建立、沈孔健、陈斌、沈波、徐伟、尹东亚、傅战工、陆荣伟、陆勤丰、梁志雯、谭国宏、张金涛、周子明、牛传同、张皓清。DB32/T 460
3、02023千米级公铁两用斜拉桥设计规范1范围本文件规定了千米级公铁两用斜拉桥(以下简称“斜拉桥”)在材料、设计荷载、结构计算、施工控制、健康监测、养护维修及防护等方面的要求。本文件适用于新建跨径 800 m1 300 m 的公铁两用斜拉桥的设计。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/T 699 优质碳素结构钢GB/T 714 桥梁用结构钢GB/T 3077 合金结构钢GB/T 4334 金属和合金的腐蚀 奥氏体及铁素体奥氏体(双
4、相)不锈钢晶间腐蚀试验方法GB/T 8165 不锈钢复合钢板和钢带GB/T 17101 桥梁缆索用热镀锌或锌铝合金钢丝GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求GB/T 35156 结构用纤维增强复合材料拉索GB 50111 铁路工程抗震设计规范(2009 年版)GB 50982 建筑与桥梁结构监测技术规范CJ/T 297 桥梁缆索用高密度聚乙烯护套料CJJ 11 城市桥梁设计规范JT/T 775 大跨度斜拉桥平行钢丝拉索JTG B01 公路工程技术标准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/T 336001 公路桥梁抗风设计规范JT
5、G/T 336002 公路桥梁抗撞设计规范JTG 3362 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG/T 336501 公路斜拉桥设计规范Q/CR 749.1 铁路桥梁钢结构及构件保护涂装与涂料 第 1 部分:钢梁Q/CR 757 铁路桥梁运营状态监测技术条件TB/T 3466 铁路列车荷载图式TB 10002 铁路桥涵设计规范TB 10005 铁路混凝土结构耐久性设计规范TB 10015 铁路无缝线路设计规范TB 10089 铁路照明设计规范1DB32/T 46002023TB 10091 铁路桥梁钢结构设计规范TB 10092 铁路桥涵混凝土结构设计规范TB 10093 铁路桥涵地基
6、和基础设计规范TB 10095 铁路斜拉桥设计规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1公铁两用斜拉桥railcumroad cablestayed bridge同时具有公路(城市道路)和铁路交通功能的斜拉桥。3.2斜拉索stay cable承受拉力并将主梁荷载传递到索塔的索体构件。3.3断索工况cable breaking condition任意一根斜拉索退出工作时的状态。3.4温度自适应塔梁纵向约束体系temperatureadapting towergirder restraint system在半漂浮体系基础上,利用温度变形不敏感的水平索连接主梁温度不动点与索塔横梁,约束主梁纵
7、向位移,并自动适应结构温度变形的结构体系。3.5成桥恒载索力cable force subjected to dead load as bridge completed斜拉桥桥面系施工完成后恒载作用下的斜拉索索力。3.6E1 地震(设计地震)E1 ground motion earthquake50 年超越概率 10%,相当于地震重现期 475 年的地震作用。3.7E2 地震(罕遇地震)E2 ground motion earthquake50 年超越概率 2%,相当于地震重现期 2 475 年的地震作用。3.8列车摇摆力lateral sway force of train列车运行时对钢轨顶
8、面产生的左右摇摆力。3.9列车离心力centrifugal force of train列车运行在曲线上产生的倾向曲线外侧的水平力。3.10钢轨伸缩力force due to the thermal expansion of the deck因温度变化,引起桥梁与长钢轨纵向相对位移而产生的纵向力。3.11断轨力force acting on the bridge due to the breaking of rail因长钢轨折断,引起桥梁与长钢轨纵向相对位移而产生的纵向力。2DB32/T 460020233.12车桥耦合振动vehicle bridge coupling vibration车辆
9、在桥梁上运动时由于轨道不平顺和桥梁变形引起的车辆和桥梁的振动。4总体要求4.1一般规定4.1.1斜拉桥设计应遵循安全可靠、技术先进、经济适用、外形美观、保护环境的原则。4.1.2斜拉桥应合理选择跨径布置、横断面布置、结构体系和施工方法。4.1.3主梁、斜拉索、索塔和基础等主要结构应选择合适的材料、合理的结构类型和构造,满足斜拉桥结构的强度、刚度、稳定性和耐久性的要求。主体结构设计使用年限应不小于 100 年。4.1.4斜拉桥线路纵断面宜设为“人”字坡,变坡点宜设置在主跨跨中。主梁利用制造构形补偿恒载挠度,不设活载预拱度。4.1.5斜拉桥设计应考虑斜拉索可更换,更换年限应不小于 20 年。斜拉索
10、构件应便于加工、运输、安装、检查及养护。4.1.6斜拉桥设计文件应明确制造和施工过程中的临时结构的安拆、调索、吊机走行、边中跨合龙等关键控制工况要求,明确结构体系转换的顺序及应采取的相应措施要求。4.1.7斜拉桥设计文件应明确施工期施工控制以及运营期养护维修的要求。4.1.8桥梁构件应具备良好的耐久性,钢结构应根据设计使用年限和使用环境选择合适的材质及涂装体系,涂装要求应符合 Q/CR 749.1 的规定。混凝土结构的耐久性设计应符合 TB 10005 的规定。4.1.9基础设置应避开活动断层、滑坡,宜避开挤压破碎带、石灰岩溶洞、人为坑洞等不良地质。4.1.10宜采用具有综合技术优势的新材料、
11、新结构、新工艺、新装备,提升工程品质。4.1.11未尽事宜应符合国家和行业现行有关标准、规范的要求。4.2孔跨及结构设计4.2.1斜拉桥的孔跨布置应考虑通航、防洪要求,宜采用双塔、多塔结构型式,边跨应设置辅助墩。4.2.2斜拉桥宜按照恒载平衡的设计原则确定边中跨跨径比例。4.2.3应根据桥梁结构纵向、竖向和横向的静、动力特性,选择主梁的材料、截面形式和梁高。中跨主梁宜采用钢梁,边跨主梁可采用钢梁、钢-混凝土结合梁、混凝土梁等。4.2.4对于整体节段焊接钢桁梁结构,应依据主梁的制造线形,通过几何放样确定每个杆件长度及杆件之间夹角。4.2.5根据索塔受力和景观等要求,可采用混凝土索塔、钢索塔、钢-
12、混凝土组合索塔或钢-混混合索塔。宜采用倒 Y 形索塔结构型式或 A 形索塔结构型式,对应斜拉索空间索面布置,提高结构的抗风性能。4.2.6钢筋混凝土索塔塔肢水平单向尺寸宜控制在 20 m 以内。4.2.7对于恒载横向不对称设计的超大跨度公铁两用斜拉桥,上、下游斜拉索采用不同强度等级的材料适应偏载受力;通过钢桁梁杆件工厂制造长度的调整和施工控制措施保证桥梁的设计线形。4.2.8斜拉索宜采用双索面或三索面布置。4.2.9主梁采用钢主梁或结合梁时,斜拉索标准间距宜采用 8 m15 m;采用混凝土梁时斜拉索标准间距宜采用 6 m10 m;塔上斜拉索标准间距宜采用 2 m3 m。3DB32/T 4600
13、20234.3刚度4.3.1斜拉桥在列车静活载作用下主梁的竖向挠度不宜大于 L/500。4.3.2在列车偏载、横向摇摆力、离心力、风荷载和温度的作用下,主梁的水平变位不宜大于 L/1 200。风荷载(有车)与温度荷载组合时,可按 0.75 倍的风荷载与 0.6 倍的温度荷载进行组合。4.3.3斜拉桥在公路车辆和列车竖向静活载作用下,梁端竖向转角应符合 TB 10002 的规定。4.3.4斜拉桥应开展车桥耦合振动响应评价,具体指标应符合 TB 10002 的规定。4.4约束体系4.4.1斜拉桥的约束体系可采用漂浮体系、半漂浮体系或温度自适应塔梁纵向约束体系,推荐采用温度自适应塔梁纵向约束体系。4
14、.4.2地震响应控制结构设计时,桥梁纵向可设置阻尼器、横向可设置摩擦摆支座等减、隔震措施。4.4.3斜拉桥的竖向支座不允许出现拉力。5材料5.1混凝土5.1.1斜拉桥主梁、索塔预应力混凝土构件的混凝土强度等级应不低于 C50;钢筋混凝土索塔的混凝土强度等级宜不低于 C50。5.1.2混凝土抗压强度标准值应采用标准方法制作试件,养护至 28 d 龄期,以标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。5.1.3斜拉桥各构件中混凝土的强度等级、极限强度、容许应力、弹性模量和耐久性设计要求等,应符合TB 10092 的规定。5.2钢材5.2.1斜拉桥各构件中普通钢筋和预应力钢筋类别、抗拉强度标准值、计
15、算强度、弹性模量、容许应力和容许疲劳应力幅等,应符合 TB 10092 的规定。5.2.2斜拉桥所采用的钢板、型钢、高强螺栓、普通螺栓、焊缝等的技术要求、物理性能指标、耐久性设计要求,应符合 TB 10091 的规定。5.2.3斜拉桥所采用复合钢板的物理力学性能和工艺性能应符合 GB/T 8165 和 GB/T 714 的规定,复合钢板成品的不锈钢复层应按照 GB/T 4334 的规定进行晶间腐蚀检验,经过 180弯曲试验后应无裂纹和晶间腐蚀现象。5.3斜拉索5.3.1斜拉索宜采用 7 mm 的镀锌钢丝或镀锌铝合金钢丝,其标准强度应不低于 1 770 MPa,性能应符合 GB/T 17101
16、的规定。5.3.2在疲劳寿命 N=2106 时成品索的疲劳应力幅应不小于 250 MPa。5.3.3斜拉索锚具钢材应选取高强度合金结构钢,其性能应符合 GB/T 3077 的规定。5.3.4斜拉索外防护材料可采用高密度聚乙烯护套料,材料性能应满足 CJ/T 297 的要求。5.4结构体系水平索水平索宜采用碳纤维增强复合材料(CFRP)平行丝成品索,筋材宜采用 5 mm7 mm,弹性模量4DB32/T 46002023不宜低于 165 GPa,轴向线膨胀系数在 0.5510-6/0.7510-6/以内,其他性能应符合 GB/T 35156的规定。6设计荷载6.1一般规定斜拉桥设计荷载计算和组合,
17、除本节有明确规定外,其余应符合 TB 10002、TB 10095、JTG B01、JTG D60、JTG/T 336501 或 CJJ 11 的规定。6.2荷载种类6.2.1斜拉索的张拉力和调整力应作为主力进行计算,并参与荷载组合。6.2.2斜拉桥同时承受铁路和公路活载,铁路活载按 TB 10002 的规定计算。公路活载应按下列规定计算:a)跨度大于列车活载加载长度的双线斜拉桥,公路(城市道路)活载按 JTG B01、CJJ 11 规定计算的全部活载的 90%计算;b)跨度大于列车活载加载长度的四线斜拉桥,公路(城市道路)活载按 JTG B01、CJJ 11 规定计算的全部活载的 85%计算
18、;c)对仅承受公路(城市道路)活载的构件,应按公路(城市道路)的全部活载计算。6.2.3计算汽车冲击力时,结构的基频应取主梁竖向弯曲基频。6.2.4斜拉桥的列车制动力或牵引力应按 TB 10002 的规定计算。汽车荷载的制动力应按 JTG D60 的规定计算,当计算得到的汽车荷载制动力大于 900 kN 时,应按 900 kN 取用。列车制动力、汽车制动力叠加时,汽车制动力折减系数应按 6.2.2 取值。6.2.5斜拉桥的钢轨伸缩力和断轨力应按 TB 10015 的规定计算,并应符合 TB 10002 的规定。6.2.6斜拉桥进行钢构件疲劳检算时,应符合铁路相关规范规定,对仅承受公路荷载的构件
19、按公路规定检算。6.2.7作用在桥梁结构或构件上的风荷载,需考虑静力风荷载和动力风荷载。6.2.8斜拉桥的风荷载可按 JTG/T 336001 的规定计算,同时需考虑脉动风的影响。应开展抗风专题研究确定风荷载参数取值,验证桥梁的抗风稳定性。6.2.9斜拉桥的温度荷载按 TB 10002 的规定计算,应根据斜拉桥的结构特点,计算桥梁的构件温差、体系温差和日照温差。6.2.10桥梁的构件温差、体系温差和日照温差宜通过实测确定,当无实测资料时,可按下列规定取值:a)体系温差应按 TB 10002 的规定执行;b)斜拉索与混凝土主梁、斜拉索与混凝土索塔间的温差可采用15;c)斜拉索与钢主梁、斜拉索与钢
20、索塔间的温差可采用10。6.2.11斜拉桥采用 E1 地震作用(设计地震)和 E2 地震作用(罕遇地震)两级抗震设防,E1 和 E2 的地震动参数应依据地震安全性评价专题成果确定。6.2.12墩台考虑船舶或汽车撞击作用时,撞击力应符合 TB 10002 和 JTG/T 336002 的规定。特殊防撞要求的桥梁可开展相关专题论证确定撞击力。6.2.13墩台的水流力应符合 TB 10002 的规定,海洋环境条件下墩台设计需考虑波浪力。特殊波流环境下的桥梁可开展相关专题论证确定墩台波流力。6.2.14支座摩阻力对结构产生不利影响时,需考虑摩阻力的作用。支座摩阻力可按式(1)计算:F=W(1)5DB3
21、2/T 46002023式中:F支座摩阻力,单位为千牛(kN);支座活动面的摩擦系数,宜采用实测数据,无实测数据时可按 TB 10002 取用;W上部结构恒载产生的活动支座上的竖向力,单位为千牛(kN)。6.2.15斜拉桥应考虑基础变位对结构的影响。6.3荷载组合6.3.1斜拉桥结构设计按 TB 10002 和 JTG D60 规定的荷载,就其可能的最不利组合进行计算。6.3.2斜 拉 桥 设 计 计 算 时,应 仅 考 虑 主 力 与 一 个 方 向(纵 向 或 横 向)的 附 加 力 进 行 组 合。组 合 内 容见表 1。表 1 主力+附加力组合序号组合 1组合 2组合 3组合 4组合
22、5 注:组合 5 中,对于地震多发地区桥梁宜考虑叠加单线列车运营活载效应。内容恒载+活载+沉降+制动力+纵向运营风+温度组合恒载+活载+沉降+制动力+横向运营风+温度组合恒载+支座沉降+纵向极限风+温度组合恒载+支座沉降+横向极限风+温度组合恒载+地震6.3.3斜拉桥设计应根据不同的荷载组合,将材料基本容许应力和地基容许承载力乘以相应的组合提高系数。6.3.4风荷载与温度荷载组合时,可根据桥址风、温度实测参数,开展风-温联合概率专题论证,进行相应折减。7结构计算7.1一般规定7.1.1斜拉桥总体静力分析、局部静力分析、稳定分析和动力分析宜采用空间结构计算模型,同时考虑斜拉索的几何非线性影响,考
23、虑索塔的二阶效应和主梁的大变形效应。7.1.2索塔二阶效应引起的偏心增大系数可按式(2)计算:=11-1w(2)式中:偏心增大系数;初始偏心对偏心增大系数的影响值,按 TB 10092 的规定计算;w 索塔检算部位的在最不利轴力作用下的屈曲稳定系数。7.1.3在斜拉桥结构计算中,应确保任意一根斜拉索退出工作后,仍能保证结构安全及公路和单线铁路通行安全。7.1.4斜拉桥应考虑温度荷载、活载、制动力、风荷载、地震等荷载引起的梁端位移。不同荷载进行组合6DB32/T 46002023时,可开展相应专题确定荷载组合系数。7.1.5斜拉桥动力计算应进行抗风、抗震及车桥耦合等分析,计算模型应反映桥梁结构的
24、刚度和质量的实际分布及边界条件。7.1.6斜拉桥中的混凝土构件应考虑收缩、徐变的影响。7.2静力计算7.2.1斜拉桥强度计算应符合下列规定。a)各构件的强度计算应符合 TB 10091、TB 10092 及 TB 10093 的规定。b)强度计算时列车荷载的加载图式及加载长度应符合 TB/T 3466、TB 10002 的规定。结构动力系数的取值按 TB 10002 的规定计算。汽车荷载加载及冲击系数应符合 JTG D60 的规定。c)斜拉索应按索单元进行计算。d)主梁、索塔等结构采用组合结构时,应考虑混凝土材料的时变效应、初始应力对结构内力分配的影响。e)混凝土结构的收缩、徐变计算可根据 J
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- DB32 4600-2023 千米级公铁两用斜拉桥设计规范 4600 2023 千米 级公铁 两用 斜拉桥 设计规范
