DB41 T 643-2010 公路波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥设计规范.pdf

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1、 DB41 河南省地方标准 DB41/T 6432010 公路波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥 设 计 规 范 报批稿 2010 - 10 - 18发布 2010 - 12 - 18实施 河南省质量技术监督局 发布DB41/T 6432010 I 前 言 为使公路波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的设计符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理和有利环保的要求，制定本标准。 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由河南省交通运输厅提出并归口。 本标准由河南省交通规划勘察设计院有限责任公司负责起草。 本标准主要起草人：徐强、常兴文、王丽、汤意、吴继峰、万水、李宏瑾。 本标准参与起草人

2、：周艳丽、韩文涛、吴萍、金继伟、魏平、王超、孙金、张兴建、柴玉卿、李峰伟。 DB41/T 6432010 1 公路波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥设计规范 1 范围 本标准规定了波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的材料、构造、计算、养护检修等内容。 本标准适用于新建公路波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的设计。 2 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（包括所有的修改单）适用于本文件。 规范性引用文件 GB/T 700-2006 碳素结构钢 GB/T 1228 钢结构用高强度大六角头螺栓 GB/T 1229 钢结构用高强度大

3、六角头螺母 GB/T 1230-2006 钢结构用高强度垫圈 GB/T 1231-2006 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 1591-2008 低合金高强度结构钢 GB/T 5224-2003 预应力混凝土用钢绞线 GB/T 10433-2002 电弧螺柱焊用圆柱头焊钉 GB/T 18365-2001 斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件 GB 50017-2003 钢结构设计规范 GB 50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范 JG 161-2004 无粘结预应力钢绞线 JGJ 81-2002 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ 92-2004 无粘结预应

4、力混凝土结构技术规程 JTG B01-2003 公路工程技术标准 JTG/T B02-01-2008 公路桥梁抗震设计细则 JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范 JTG/T D60-01-2004 公路桥梁抗风设计规范 JTG D62-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG/T D64 公路钢结构桥梁设计规范 JTG/T D64-01 钢-混凝土组合桥梁设计与施工细则 JTG F80/1-2004 公路工程质量检验评定标准 JTJ 041-2000 公路桥涵施工技术规范 JT/T 722-2008 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 DB41/T 6432010 2

5、JT/T 784-2010 组合结构桥梁用波形钢腹板 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥 由混凝土顶底板与波形钢腹板通过抗剪连接件组合而成能整体受力的箱梁桥。 3.2 波形钢板 被加工成波折或波纹形状构造的钢板。 3.3 波高 波形钢腹板波峰与波谷之间的距离。 3.4 波长 波形钢腹板中相邻的峰与峰、谷与谷之间的距离。 3.5 连接件 波形钢腹板与混凝土连接部位的构造。 3.6 混凝土销 连接件中，钢板开孔中的混凝土及穿过开孔的钢筋。 3.7 贯穿钢筋 混凝土销中穿过销孔中的钢筋。 3.8 内衬混凝土 在波形钢腹板预应力混凝土箱梁端部一定范围内，

6、波形钢腹板内侧浇筑的混凝土。 4 符号 下列符号适用于本文件。 4.1 材料性能有关符号 f 钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值； vf 钢材的抗剪强度设计值； yf 钢材的屈服强度； DB41/T 6432010 3 y 钢材的剪切屈服应力； ckf 混凝土轴心抗压强度标准值； cdf 混凝土轴心抗压强度设计值； tkf 混凝土轴心抗拉强度标准值； tdf 混凝土轴心抗拉强度设计值； skf 普通钢筋抗拉强度标准值； sdf 普通钢筋抗拉强度设计值； pkf 预应力钢筋抗拉强度标准值； pdf 预应力钢筋抗拉强度设计值； pyf 预应力钢筋抗拉屈服强度； sdf 普通钢筋抗压强度设计值； pd

7、f 预应力钢筋抗压强度设计值； fwf 角焊缝的强度设计值； cef 端面承压强度设计值； E 钢材的弹性模量； cE 混凝土的弹性模量； sE 普通钢筋的弹性模量； pE 预应力钢筋的弹性模量； cG 混凝土的剪变模量； G 钢材的剪变模量。 4.2 作用和作用效应有关符号 dM 纵向弯矩设计值； uM 横向抗弯承载力设计值； dV 竖向剪力设计值； pV 预应力的竖向分力； dQ 水平剪力设计值； T 扭矩设计值； P 高强螺栓的预拉力； uS 抗拉拔承载力； vbN 螺栓的抗剪承载力设计值； pe 体外预应力钢筋的有效预应力； pu 体外预应力钢筋的极限应力设计值； a 波形钢腹板的弯曲

8、剪应力； t 波形钢腹板的自由扭转剪应力； cr,l 局部屈曲临界应力； cr,g 整体屈曲临界应力； cr 合成屈曲临界应力。 DB41/T 6432010 4 4.3 几何参数有关符号 h 箱梁高度； lw 波形钢腹板波长； hw 波形钢腹板高度； hf 角焊缝的焊脚尺寸； aw 波形钢腹板直板段长度； bw 波形钢腹板斜板段投影长度； cw 波形钢腹板斜板段长度； dw 波形钢腹板波高； tw 波形钢腹板厚度； R 波形钢腹板弯折半径； lw 焊缝的计算长度； Ix 单位长度波形钢腹板桥轴向中性轴的惯性矩； IytJ 单位长度波形钢腹板高度方向的惯性矩； 抗扭惯性矩。 4.4 计算系数及

9、其它有关符号 波形钢腹板整体嵌固系数； i 波形钢腹板剪切分担率； 形状系数； 波形钢腹板波高与钢板板厚比；c 混凝土的泊松比； ns 钢材与混凝土的剪变模量比； n 螺栓个数； k 剪切屈曲系数； kvlk 剪切修正系数； 波形钢腹板局部屈曲系数； gk 波形钢腹板整体屈曲系数； fn 传力摩擦面数； 摩擦面的抗滑移系数。 5 总则 5.1 本标准采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按分项系数的设计表达式进行设计。 本标准采用的设计基准期为100年。 5.2 波形钢腹板预应力混凝土箱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：包括构件和连接件的强度破坏、疲劳破坏，波形钢腹板

10、丧失稳定及结构倾覆； b）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破坏。 DB41/T 6432010 5 5.3 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥应考虑以下设计状况及其相应的极限状态设计： a）持久状况：桥梁建成后承受结构自重、车辆荷载等持续时间长的状况。该状况波形钢腹板预应 力混凝土箱梁桥应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计； b）短暂状况：波形钢腹板在制作、运送和桥梁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：桥梁在使用过程中偶然出现的状况。该状况只需要进行承载能力极

11、限状态设计。 5.4 在公路波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥设计与建设中，应重视施工过程控制和运营过程中的养护。 5.5 除常规梁式桥外，为了把握波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的其它特性，在进行结构分析、设计、施工之前，宜进行必要的试验和研究，以确定相关设计模式和施工工艺。 5.6 按本标准进行设计时，材料和工程质量应符合JTG F80/1-2004、JTJ 041-2000的要求。 5.7 波形钢腹板的加工、制造及运输应符合 JT/T 784-2010的规定。 5.8 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥设计时，除应符合本标准外，尚应符合现行有关国家标准及行业标准的规定。 6 材料 6.1 混凝土 6.1

12、.1 波形钢腹板预应力混凝土箱梁的混凝土强度等级不应低于C40。 6.1.2 混凝土轴心抗压强度标准值fck和轴心抗拉强度标准值ftk强度种类 应按表1采用。 表1 混凝土强度标准值 单位为MPa 强度等级 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 f 26.8 ck29.6 32.4 35.5 38.5 41.5 44.5 47.4 50.2 f 2.40 tk2.51 2.65 2.74 2.85 2.93 3.00 3.05 3.10 6.1.3 混凝土轴心抗压强度设计值fcd和轴心抗拉强度设计值ftd强度种类 应按表2采用。 表2 混凝土强度设计值 单位为

13、MPa 强度等级 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 f 18.4 cd20.5 22.4 24.4 26.5 28.5 30.5 32.4 34.6 f 1.65 td1.74 1.83 1.89 1.96 2.02 2.07 2.10 2.14 6.1.4 混凝土受压或受拉时弹性模量Ec应按表3采用。 表3 混凝土弹性模量 单位为104强度等级 MPa C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 E 3.25 c3.35 3.45 3.55 3.60 3.65 3.70 3.75 3.80 注：当采用引气剂及较高砂率的泵送混凝

14、土且无实测数据时，表中C50C80的Ec值应乘以折减系数0.95。 DB41/T 6432010 6 6.1.5 混凝土的剪变模量Gc可按表3数值的0.4倍采用，混凝土的泊松比vc6.2 钢筋 可采用0.2。 6.2.1 波形钢腹板预应力混凝土箱梁构件的普通钢筋宜采用R235、HRB335、HRB400钢筋，箍筋宜采用带肋钢筋，按构造要求配置的钢筋网可采用冷轧带肋钢筋。 6.2.2 体内预应力钢筋应符合GB/T 5224-2003的规定，体外预应力钢筋应符合JG 161-2004的规定。 6.2.3 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的体外预应力钢筋宜采用工厂制造的热挤HDPE钢绞线成品索。其指标应

15、符合GB/T 18365-2001的规定。 6.2.4 钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证率。 普通钢筋的抗拉强度标准值fsk和预应力钢筋的抗拉强度标准值fpk钢筋种类 ，应分别按表4和表5采用。 表4 普通钢筋抗拉强度标准值 单位为MPa 符号 d / mm fskR235 A 820 235 HRB335 B 650 335 HRB400 C 650 400 表5 预应力钢筋抗拉强度标准值 单位为MPa 种 类 符号 d / mm fpk钢绞线 17 （七股） A9.5、11.1、12.7 s1860 15.2 1720、1860 精轧螺纹钢筋 JL 40 540 18、25、3

16、2 540、785、930 6.2.5 普通钢筋的抗拉强度设计sdf和抗压强度设计值sdf应按表6采用；预应力钢筋的抗拉强度设计值pdf和抗压强度设计值pdf按表7采用。 表6 普通钢筋抗拉、抗压强度设计值 单位为MPa 钢筋种类 sdfsdf钢筋种类 sdfsdfR235 d=820 195 195 HRB400 d=650 330 330 HRB335 d=650 280 280 注1：钢筋混凝土轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于330MPa时，仍应按330MPa取用； 注2：构件中配有不同种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自的强度设计值。 表7 预应力钢筋抗拉、抗压强度设计值

17、单位为MPa 钢筋种类 pkfpdfpdf钢绞线 17 （七股） 1860 1260 390 精轧螺纹钢筋 540 450 400 785 650 930 770 DB41/T 6432010 7 6.2.6 普通钢筋的弹性模量Es和预应力钢筋的弹性模量Ep应按表8采用。 表8 钢筋的弹性模量 单位为105钢筋种类 MPa E钢筋种类 sEpR235 2.1 钢绞线 1.95 HRB335、HRB400、精轧螺纹钢筋 2.0 6.3 钢材 6.3.1 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的钢材应符合GB/T 700-2006、GB/T 1591-2008的规定。 6.3.2 选用钢材时，应综合考虑结构

18、的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度及工作环境等因素。 6.3.3 波形钢腹板宜选用Q345钢。 6.3.4 对于需要验算疲劳的焊接结构钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构处于最低温度-20以上环境时，可选用现行国家标准中质量等级为C、D的钢材，当结构处于最低温度-20以下环境时，则宜采用质量等级D的钢材。 6.3.5 钢材的强度设计值，应根据钢材厚度按表9采用。 表9 钢材的强度设计值 单位为MPa 钢材 抗拉、抗压和抗弯f 抗剪f端面承压（刨平顶紧）fvce牌号 厚度（mm） Q235钢 16 185 105 275 1640 180 100 270 Q345钢

19、 16 275 160 410 1635 260 150 390 Q390钢 16 310 180 465 1635 295 170 440 注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受力构件系指截面中较厚板件的厚度。 6.3.6 钢材的物理性能指标应按表10采用。 表10 钢材的材料性能 弹性模量E MPa 剪变模量GMPa 线膨胀系数 以每计 质量密度 kg/m32.0610 7.91051.21047850 -56.3.7 高强度螺栓连接副的技术条件应符合GB/T 1228 、GB/T 1229、GB/T 1230-2006、GB/T 1231-2006的规定。 6.3.8 圆柱头焊钉连接

20、件的材料应符合GB/T 10433-2002的规定。 6.3.9 选用的焊接材料（焊丝、焊条和焊剂）应保证焊缝与主体钢材技术条件相适应，并通过焊接工艺评定确定，其评定规则应符合JGJ 81-2002的规定。 7 一般规定 DB41/T 6432010 8 7.1 结构形式 7.1.1 波形钢腹板预应力混凝土箱梁由混凝土顶底板、波形钢腹板、横隔板、体内预应力钢筋、体外预应力钢筋等构成。波形钢腹板与混凝土连接部位应设置抗剪、抗拉拔的连接件。 7.1.2 波形钢腹板由板材弯折而成。波形钢腹板的几何控制参数主要有：波长wl、腹板高度hw，波高dw，板厚tw，直板段幅宽aw，斜板段投影宽度bw，斜板段幅

21、宽cwWWWWWWW，弯折半径R（图1）。 图1 波形钢腹板构造图 7.2 设计原则 7.2.1 应对波形钢腹板预应力混凝土箱梁进行下列设计计算：纵桥向设计计算、横桥向设计计算、波形钢腹板的稳定性计算、波形钢腹板设计计算、波形钢腹板与混凝土连接设计计算、波形钢腹板之间连接设计计算等。 7.2.2 波形钢腹板预应力混凝土箱梁应保证在施工期间不发生波形钢腹板的失稳破坏，并确保使用过程中钢腹板在达到材料强度设计值前不会发生屈曲破坏。 7.3 作用及荷载效应组合 7.3.1 设计中作用的分类与取值，应符合JTG D60-2004的要求。 7.3.2 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的收缩和徐变效应仅考虑对

22、截面顶底板混凝土的影响，其取值和计算应按JTG D62-2004的规定采用。 7.3.3 在进行施工计算时，应计入施工中可能出现的施工荷载，包括施工机具和材料、施工人群、桥面堆载、临时配重、风荷载等，以保证钢腹板的稳定性和结构的施工安全性。 7.3.4 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的作用效应组合应符合JTG D60-2004的相关规定。 8 构造 8.1 截面 8.1.1 波形钢腹板预应力混凝土箱梁的截面总体尺寸与设置要求同预应力混凝土箱梁。 8.1.2 波形钢腹板预应力混凝土箱梁梁高宜取同等跨径预应力混凝土箱梁梁高的上限。 8.1.3 截面顶板、底板的板厚应根据纵向和横向预应力布置情况及结构

23、受力要求来确定。顶板厚度不宜小于250mm，底板厚度不宜小于220mm。 8.1.4 悬臂板端部厚度按满足横向预应力钢筋和防撞护栏钢筋锚固尺寸要求取值，不宜小于180mm。悬臂板长度（腹板中心至悬臂板端部的长度）不宜超过腹板中心间距的0.45倍。 8.1.5 根据顶底板与波形钢腹板连接形式的不同，在顶底板与腹板连接处宜采用梗腋构造。 DB41/T 6432010 9 8.2 波形钢腹板 8.2.1 波形钢腹板的厚度不宜小于8mm，板厚的选择根据腹板所受剪力的大小及屈曲强度来确定。 8.2.2 波形钢腹板的形状是由结构受力、工厂的制作能力、运输尺寸、现场吊装和拼装要求、经济性、景观等条件来决定。

24、常用的三种波形钢腹板形状如图2所示。 图2 波形钢腹板几何尺寸 8.2.3 波形钢腹板的冷弯加工弯曲半径不宜小于15倍的板厚。 8.2.4 波形钢腹板现场工地连接分为焊接连接和高强螺栓连接。焊接连接根据连接形式可分为对接焊接和贴角焊接，如图3所示；高强螺栓连接分为单面摩擦连接和双面摩擦连接，如图4所示。宜优先采用高强度螺栓连接法。 a） 对接焊接 b） 贴角焊接 图3 焊接连接形式 a） 单面摩擦 b） 双面摩擦 图4 高强螺栓连接形式 8.2.5 波形钢腹板的连接形式和构造尺寸由承载力要求和连接施工的可操作性决定。 8.2.6 波形钢腹板预应力混凝土箱梁采用翼缘型连接件时，为防止焊接部位的疲

25、劳破坏，连接件的翼缘板纵向连接间应留一定的间隙，同时波形钢腹板顶面应切圆角，以避免焊缝与翼缘板焊缝相交。 8.2.7 在不同厚度的钢板连接中，应从钢板的一侧或两侧做成坡度不大于1：4的斜坡。当板厚相差不大于4mm时，可不做斜坡。 8.2.8 当排水管通过波形钢腹板或多箱室梁各室之间在波形钢腹板上设置检查孔时，应对钢板开孔部位采用双面焊接钢板的办法进行加强，严禁在冷弯部位焊接。 8.3 连接件 8.3.1 波形钢腹板与混凝土顶底板连接件形式的选取应考虑构造的合理性、施工可行性、耐久性等因素。 8.3.2 波形钢腹板与混凝土顶底板连接件类型有波形钢腹板上缘焊接钢板的翼缘型连接形式、波形钢腹板上开孔

26、并焊接结合筋的嵌入型连接形式（图5）。翼缘型连接件有焊钉连接件、开孔板连接件等形式。 DB41/T 6432010 10 a）嵌入型连接件 b）焊钉连接件 c）双开孔板连接件 d）“单开孔板+焊钉”连接件 图5 连接件形式 8.3.3 连接件应满足纵桥向的抗剪受力、横桥向桥面板抗弯受力的要求，保证桥梁运营期间的耐久性和安全性。 8.3.4 连接件的设置应遵循以下原则： a）波形钢腹板与混凝土桥面顶板的连接，宜采用翼缘型连接件； b）当钢与混凝土间作用剪力方向不明确或作用有较大的掀起力时宜布置焊钉连接件。 8.3.5 开孔钢板连接件应遵循以下原则： a）翼缘板的厚度不宜小于16mm，开孔钢板厚度

27、不宜小于12mm； b）开孔钢板孔径应大于贯穿钢筋直径与骨料最大粒径之和，一般可取60mm80mm； c）孔与孔的中心间距不宜大于500mm，一般可取150mm250mm； d）孔距钢板边缘的净距不宜小于孔中心距的一半； e）贯穿钢筋应采用HRB335及以上强度级别的钢筋，直径不宜小于12mm。 8.3.6 焊钉连接件应遵循以下原则： a）焊钉的长度不应小于焊钉直径的3倍，有拉拔力作用时不宜小于焊钉直径的10倍； b）焊钉纵桥向的中心间距不应小于5倍的焊钉直径，且不小于100mm；横桥向的中心间距不应小 于2.5倍的焊钉直径且不小于50mm； c）焊钉连接件沿主要受力方向中心间距不应超过300

28、mm； d）焊钉连接件的外侧边缘距翼缘边缘的距离不应小于25mm。 8.3.7 当波形钢腹板与箱梁底板采用翼缘型连接件时，可在连接件的翼缘板上设置出气孔以确保钢板下的混凝土浇筑密实。 DB41/T 6432010 11 8.4 横隔板 8.4.1 为保证波形钢腹板预应力混凝土箱梁的抗扭刚度，应以合适的间距设置横隔板。 8.4.2 横隔板的间距根据受力要求进行设置，并考虑体外预应力钢筋布置情况。除在主梁两端设置端横梁外，宜在跨内设置不少于2个横隔板，跨内横隔板的间距一般为10m20m，曲线桥可适当加密。 8.4.3 折线形梁在底板折角处应设置横隔板（图6）。 图6 折角处设置横隔板 8.4.4

29、当横隔板兼做体外预应力钢筋的锚固或转向装置时，应对其进行验算。 8.5 预应力体系 8.5.1 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥一般采用体内预应力钢筋及体外预应力钢筋混合配筋形式，自重、施工荷载及二期恒载等永久荷载宜由体内预应力钢筋承受，车辆等可变荷载宜由体外预应力钢筋承受。 8.5.2 预应力钢筋的布置数量及形式根据结构受力、桥梁施工方法确定。 8.5.3 体外预应力锚具的选用应符合 GB/T 14370-2000的要求。使用可更换或多次张拉的锚具时，预应力钢筋应预留能够再次张拉的长度。 8.5.4 体外预应力钢筋的锚固块与转向块之间或者两个转向块之间的自由段长度不应大于8m，超过时应设置预应力

30、筋的减振装置。 8.5.5 体外预应力钢筋在转向块处的弯折转角不应大于15，转向块鞍座处最小曲率应符合JGJ 92-2004的相关规定。 8.5.6 转向块的构造形式应根据结构受力、体外预应力钢筋布置方式、转向器等因素进行选择。转向块的形状可采用横隔梁板、加劲肋和鞍座等类型（图7）。 a) 横隔梁板类型 b) 加劲肋类型 DB41/T 6432010 12 c) 鞍座类型 图7 转向块类型图 8.5.7 转向块设计时宜考虑增加体外预应力钢筋的可能性，预留备用孔，以便在特殊需要时采用。 8.5.8 转向块内应设置两种钢筋，即围住单个转向器的内环筋和沿转向块周边围住所有转向器的外封闭箍筋，如图8所

31、示。内环筋离转向器上缘的距离不小于25mm，直径不大于20mm；外封闭箍筋在竖直方向高于内环筋的净距不小于50mm；内环筋和外环封闭箍筋沿转向器纵向布置的间距不小于100mm。 图8 转向块构造配筋示意图 8.6 波形钢腹板与端横梁和横隔板的连接 8.6.1 波形钢腹板与端横梁的连接方式有翼缘型连接和嵌入型连接两种类型（图9、图10）。 8.6.2 波形钢腹板与横隔板可采用焊钉连接、开孔穿入螺纹钢筋连接等连接方式。 a）开孔钢板连接； b）开孔角钢连接 图9 翼缘型连接 DB41/T 6432010 13 a） 开孔钢板连接； b）焊钉连接 图10 嵌入型连接 8.7 内衬混凝土 8.7.1

32、波形钢腹板预应力混凝土箱梁宜在桥端横梁附近一定范围内采用波形钢腹板内衬混凝土的组合结构形式。 8.7.2 当桥梁各跨跨径相差很大时，小跨径可采用波形钢腹板内衬混凝土来平衡大跨径的重量。 8.7.3 内衬混凝土厚度不宜小于200mm。 8.7.4 波形钢腹板与内衬混凝土的连接宜采用焊钉连接件。 8.8 防腐 8.8.1 涂装系统设计应综合考虑桥梁所处的腐蚀环境、期望涂层使用年限、涂层维修性能等因素，应采用长效防腐体系，并符合JT/T 722-2008的规定。 8.8.2 波形钢腹板内外表面、翼缘型连接件外露于混凝土的部分应进行防腐涂装。 8.8.3 波形钢腹板纵向节段间采用高强螺栓连接时，波形钢

33、腹板搭接面仅需进行无机富锌漆涂装。 8.8.4 高强螺栓连接施工后应及时进行防腐涂装。 8.8.5 波形钢腹板预应力混凝土箱梁底板与波形钢腹板结合处可做成2%的横向排水斜坡，并用硅胶等止水材料密封，防止雨露水渗入。 8.8.6 端横梁与波形钢腹板连接部位采用硅胶等止水材料密封，防止雨露水渗入。 9 整体计算 9.1 一般规定 9.1.1 桥梁宽跨比小于0.5时，可用单梁模型进行计算；桥梁宽跨比大于等于0.5时，应采用梁格模型进行结构静力分析。 9.1.2 结构模型应基于构件本身、受力作用、边界条件等做适当等效模拟，结构模型应反映桥梁的实际受力情况。 9.1.3 纵向计算模型除组合箱梁采用有效截

34、面外，计算单元、边界条件、荷载的施加与普通预应力混凝DB41/T 6432010 14 土结构相同。 9.1.4 波形钢腹板预应力混凝土箱梁作杆系结构的抗弯受力分析时，主梁仅考虑混凝土顶底板的有效截面进行截面特性的计算（图11）。 a）设计断面 b）分析断面 图11 组合箱梁的有效截面 9.1.5 体外预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过0.65fpk，且不应小于0.4fpk。 9.1.6 冲击系数按JTG D60-2004的规定采用。 9.1.7 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥内力分析时仅考虑混凝土顶底板温度变化的影响，不考虑波形钢腹板的影响。 9.1.8 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥整体设计可按

35、图12所示的流程进行。 图12 设计流程图 9.2 承载能力极限状态验算 9.2.1 波形钢腹板预应力混凝土箱梁的承载力按下列基本假定进行计算： DB41/T 6432010 15 a） 波形钢腹板与上下混凝土翼缘板共同工作，不发生相对滑移或剪切连接破坏； b） 符合平截面假定； c） 混凝土顶、底板承受弯矩和轴力，波形钢腹板承受剪力，波形钢腹板的剪应力沿梁高方向均 匀分布； d） 不考虑混凝土的抗拉强度； e） 忽略体外预应力钢筋的有效高度变化。 9.2.2 波形钢腹板预应力混凝土箱梁的正截面抗弯承载力计算按JTG D62-2004的规定进行。 9.2.3 波形钢腹板预应力混凝土箱梁腹板的抗

36、剪承载力计算按11.2条进行计算。 9.2.4 体内预应力钢筋的张拉控制应力及预应力损失按JTG D62-2004的规定采用。 9.2.5 体外预应力钢筋作为抗拉钢筋来进行截面抗力计算，体外预应力钢筋的极限应力设计值pupu pe100= +应按式（1）计算： （1） pe 体外预应力钢筋的有效预应力（MPa）。 此时，极限应力设计值pupu pyf 应符合式（2）的规定： pyf（2） 式中： 预应力钢筋的抗拉屈服强度（MPa）。 9.2.6 波形钢腹板预应力混凝土箱梁的抗扭惯性矩可按式（3）进行计算： ( ) ( ) ( ) ( )2mtmmm m31 4 2411 11ssAJhbhbn

37、t t nt t =+ + +（3） 式中： tJ 抗扭惯性矩； Am m mmA hb= 箱梁截面面积，mh为顶板与底板中心线之间的距离；m 12( )/2b bb= +， 其中b1、b2分别为顶、底板处钢腹板中心线之间的距离（图13）； ti 各部件的厚度； ns sc/n GG= 钢材与混凝土的剪变模量比，； 修正系数，mm0.4 / 0.06hb = ，当mm/ 0.2hb时，0 =。 图13 抗扭惯性矩计算图 9.2.7 转向块的承载力计算 DB41/T 6432010 16 9.2.7.1 体外预应力钢筋的转向块采用拉杆-压杆模型（图14）计算时，内环筋（拉杆）的抗拉承载力计算应按

38、式（4）计算： 0 d sd sN fA （4） 式中： 0 结构重要性系数； dN 竖向拉力的组合设计值（N）； sdf 内环筋的抗拉强度设计值，取表6规定值的0.6倍（MPa）； sA 内环筋的截面面积（mm2）。 图14 转向块的拉杆-压杆计算模型 图15 转向块开裂面抗剪承载力计算模型 9.2.7.2 体外预应力钢筋转向块的开裂面应进行抗剪承载力计算，并满足式（5）的条件（图15）： 0 d 1 sd sv d()V fA N （5） 式中： 0 结构重要性系数； dV 开裂面剪力的组合设计值（N）； 1 系数，整体浇注混凝土的剪切面取1.4； sdf 穿过剪切面的钢筋的抗拉强度设计值

39、，取表6规定值的0.6倍（MPa）； svA 穿过剪切面的钢筋的截面面积（mm2dN）； 与dV对应的竖向拉力的组合设计值（N）。 9.3 正常使用极限状态验算 9.3.1 在正常使用极限状态下，应采用作用短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响，对波形钢腹板预应力组合箱梁的混凝土顶底板的抗裂和主梁的挠度进行验算，荷载组合中汽车荷载效应不计冲击系数。采用作用的标准组合效应对使用阶段波形钢腹板预应力混凝土箱梁的混凝土顶底板的法向应力、预应力钢筋的拉应力进行计算，荷载组合中汽车荷载效应考虑冲击系数。 9.3.2 波形钢腹板预应力混凝土箱梁顶底板混凝土的抗裂验算按JTG D6

40、2-2004中的6.3条规定进行。 9.3.3 波形钢腹板预应力混凝土箱梁顶底板混凝土的压应力及钢筋的拉应力验算按JTG D62-2004中的7.1条规定进行。 9.3.4 波形钢腹板预应力混凝土箱梁施工阶段的验算按JTG D62-2004中的7.2条规定进行。 9.3.5 波形钢腹板预应力混凝土箱梁的变形验算按JTG D62-2004中的6.5条规定进行，计算中应考虑波形钢腹板剪切变形对挠度的影响。波形钢腹板因剪切变形产生的挠度按式（6）（8）计算。 DB41/T 6432010 17 viskV VdxGA=（6）s wwA ht= （7）iw/hh = （8）式中： kv 剪切修正系数，

41、可取kvV=1； V 由荷载产生的剪力设计值； 由单位荷载产生的剪力； G 钢材的剪变模量； As i 波形钢腹板的有效剪切面积； 波形钢腹板的剪切分担率； hw 波形钢板的高度； tw 波形钢板的厚度； 形状系数，ww ww=()/()abac +； h 梁高。 9.3.6 主梁在车道荷载（不计冲击力）作用下的最大挠度不应大于计算跨径的1/600。 10 横桥向及桥面板计算 10.1 横桥向计算 10.1.1 横向计算包括横隔梁、桥面板、底板及波形钢腹板与顶底板连接的横向抗弯计算。 10.1.2 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥中的端横梁一般为预应力混凝土构件，其横向分析可按预应力混凝土梁结构的

42、分析方法进行计算。 10.1.3 根据不同要求，波形钢腹板预应力混凝土箱梁的横向分析可采用平面框架模型或者三维有限元模型。桥面板跨径超过6m及单箱多室截面的横向分析应采用三维有限元模型进行分析。 10.1.4 用平面框架模型进行分析时，可将横截面简化成由顶底板与腹板组成的箱梁框架计算模型进行受力计算，钢腹板与顶底板结合部做刚接处理，将钢腹板的重心间距视为腹板间距。 10.1.5 平面框架分析中，波形钢腹板的等效单位长度横向抗弯刚度DxxxD EI=可按式（9）计算： （9） 式中： E 钢材的弹性模量； Ix 单位长度上对波形钢腹板桥轴向中性轴的惯性矩，按公式（21）计算。 10.1.6 车辆

43、作用的横向内力计算可按以下步骤进行： a）确定所需计算的截面，进行车辆最不利纵横向布置； b）确定板的有效分布宽度：将箱梁外伸悬臂板视作固支悬臂板；将中部顶板视作简支于两腹板的 简支板；根据JTG D62-2004中的4.1条规定确定车轮荷载在板上的有效分布宽度； DB41/T 6432010 18 c）根据有效宽度范围，得出截面沿纵向单位箱梁上的作用荷载； d）应用平面杆系有限元程序进行箱梁横向内力计算，将顶板中点的弯矩值乘以1.1进行修正（其 余弯矩值保持不变）。 10.1.7 横隔板、桥面板、底板等各截面的极限承载力、抗裂、变形、应力等内容应满足JTG D62-2004的相关要求。 10

44、.2 桥面板纵向抗剪计算 10.2.1 构造要求 10.2.1.1 桥面板的构造要求应符合JTG D62-2004的相关规定。 10.2.1.2 桥面板设置承托时，其外形尺寸及构造应符合下列规定（图16）： a） 当承托高度在80mm以上时，应在承托底侧布置横向加强钢筋； b） 承托边至连接件外侧的距离不得小于40mm，承托外形轮廓应在由最外侧连接件根部起的45 角线的界限以外； c） 承托中横向钢筋下部水平段距连接件上翼缘应小于50mm，剪力连接件抗掀起端底面高出横向 钢筋的距离he0不得小于30mm，横向钢筋间距不应大于4he0500 30eh 40o45且不应大于300mm。 图16 承

45、托构造图 10.2.2 混凝土桥面板单位长度板内横向钢筋总面积不得小于式（10）的规定： e/ 0.8sd sAf L（10） 式中： 0.8 系数（MPa）； Ae 单位长度板内横向钢筋总面积（mm2/mm）； Ls 纵向受剪界面的长度，按图17所示的a-a、b-b、c-c及d-d连线在抗剪连接件以外的最短 长度取值（mm）； fsd 横向钢筋强度设计值（MPa）。 10.2.3 桥面板纵向受剪界面应满足抗剪承载力的要求，验算的受剪界面如图17所示的a-a、b-b、c-c及d-d。 图17 混凝土翼板纵向受剪控制界面 图中： DB41/T 6432010 19 tA 混凝土板顶部单位长度内垂

46、直于主梁方向的钢筋面积总和（mm2bA/m）； 、bhA 分别为混凝土板底部、承托底部单位长度内垂直于主梁方向的钢筋面积总和（mm21d lRdvv/m）。 10.2.4 梁承托及混凝土板纵向受剪承载力应按式（11）的规定计算： （11） 式中： ldv 作用（或荷载）引起的单位长度内纵向抗剪界面上的纵向剪力； lRdv 单位长度内纵向抗剪承载力，按照第10.2.5条的规定计算确定。 10.2.5 单位长度内纵向界面抗剪承载力设计值按式（12）及（13）计算，取两者的较小值： lRd f td e sd0.7 0.8v bf Af= + （12） lRd f cd0.25v bf= （13）

47、式中： lRdV 单位长度内混凝土板纵向抗剪承载力（N/m）； tdf 混凝土轴心抗拉强度设计值（MPa）； cdf 混凝土轴心抗压强度设计值（MPa）； fb 纵向抗剪界面在垂直于主梁方向上的长度，按图17所示的a-a、b-b、c-c及d-d连线在剪 力连接件以外的最短长度取值（mm）； eA 单位长度上在垂直于主梁方向上的钢筋截面面积（mm2sdf/m），按图18和表11取值； 普通钢筋的抗拉强度设计值（MPa）。 表11 单位长度内在垂直于主梁方向上的钢筋截面积A剪切面 ea-a b-b c-c d-d A Aeb+A 2At2(Abb+Abh2A) bh11 波形钢腹板计算 11.1 一般规定 11.1.1 波形钢腹板的验算应包括剪应力验算、屈曲稳定性验算、钢腹板之间的连接验算。因扭转产生的剪应力，应叠加计入剪应力的计算中。 11.1.2 因波形钢腹板承受的纵桥向轴力很小，在波形钢腹板之间的连接验算中可以忽略轴向力的作用。 11.1.3 在面内剪切荷载的作用下，波形钢板的屈曲模式主要有局部屈曲、整体屈曲以及合成屈曲三种（图18）。 a) 局部屈曲模式 b) 整体屈曲模式 c) 合成屈曲