JTGT D64-01-2015 公路钢混组合桥梁设计与施工规范

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标准编号:JTGT D64-01-2015
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JTGT D64-01-2015 公路钢混组合桥梁设计与施工规范

由钢构件、混凝土构件或组合构件组合在一起共同受力的构件。本规范 结构。

2.1.6结合部connectionpart

重钢构件和混凝土构件相互结合、共同受力

2.1.7连接件connecto

SN/T 2859-2011 进境动物隔离检疫场的使用和卫生规范将钢与混凝土两种材料连接组合在一起共同受力

2.1.8叠合混凝土机

2.2.1材料性能有关符号

Vsu 圆柱头焊钉抗剪承载力; Vsud 一承载能力极限状态下焊钉连接件抗剪承载力设计值; Vd 组合梁竖向剪力设计值; Vu 组合梁竖向抗剪承载力; V. 承载能力极限状态下连接件抗剪承载力设计值; Ao 钢材疲劳抗力; AoE2 疲劳荷载作用下钢梁翼缘等效正应力幅; Q、T 钢梁腹板同一点上同时产生的正应力、剪应力; AT 对应于200万次应力循环的剪力连接件疲劳设计强度; AT 疲劳荷载作用下剪力连接件等效剪应力幅。

2.2.3几何参数有关符号

3.0.1钢筋混凝土构件混凝土强度等级不应低于C30:预应力混凝土构件混凝土强

4.1.1组合桥梁设计应根据建设条件、结构受力性能、耐久性、施工、工期、经济 性、景观、运营管理、养护等因素,合理确定结构形式、跨径布置、截面构造、混合梁 钢混结合部位置及结构形式。

4.1.2组合梁尺寸和构造应保证具有合理的抗弯、抗扭刚度,梁截面中性轴宜位 梁截面范围内。

4.1.3组合梁及组合构件在钢与混凝土交界面应设置连接件,宜采用焊钉或开孔板 连接件。

4.1.4组合梁及组合构件除应考虑正常的温度效应外,尚应考虑由于钢材和混凝土 两种材料不同的线膨胀系数引起的效应影响

4.1.6组合构件应满足延性的要求,混凝土板在组合截面临近塑性弯矩时不得出 压碎和剥落。

6组合构件应满足延性的要求,混凝土板在组合截面临近塑性弯矩时不得出现 剥落。 混合梁(构件)钢混结合部截面刚度过渡应均匀、平顺。钢混结合部两侧钢 土截面的重心位置宜一致。

4.1.7混合梁(构件)钢混结合部截面刚度过渡应均匀、平顺。钢混结合部两侧钢 与混凝土截面的重心位置宜一致。

条文说明 对同一受力构件,结合面两侧的钢、混凝土截面的重心位置设置一致,以避免因结 合部截面重心位置突变而引起较大的附加弯矩

同一受力构件,结合面两侧的钢、混凝土截面的重心位置设置一致,以避免因结 面重心位置突变而引起较大的附加弯矩。

4.2.1组合桥梁设计应考虑可能同时出现的所有作用,按承载能力极限状态和正 使用极限状态进行作用组合。

4.2.2组合桥梁施工阶段的作用组合,应根据实际情况确定,结构上的施工人员 施工机具设备等均应作为可变作用加以考虑。

5.1.1钢梁可采用I形、闭口或槽形箱梁截面形式,混凝土板可采用现浇混凝土板、 叠合混凝土板、预制混凝土板或压型钢板组合板等形式。 5.1.2组合梁的剪力连接件应能够承担钢梁和混凝土板间的纵桥向剪力及横桥向剪 力,同时应能抵抗混凝土板与钢梁间的掀起作作用 条文说明 剪力连接件是保证钢梁与混凝土板 共同受力的关键部件。组合梁染连接件需承受混凝 土板与钢梁之间的纵桥向及横桥向剪 般以纵桥向剪力为主。 当相邻主梁间距较大 且主梁间横向联结较弱时,剪力连接 有可能承受较大的横桥向剪力和竖向拉拔力。此 时,组合梁应具有足够的构造措施抵抗混凝土板与钢梁间的掀起作用。 5.2设计原则 5.2.1组合梁的持久状况应按承载能力极限状态的要求,进行承载力及稳定性计算, 必要时尚应进行结构的倾覆和界面滑移验算。在进行承载能力极限状态计算时,作用 (或荷载)组合应采用作用基本组合,结构材料性能应采用其强度设计值。 条文说明 组合梁设计采用基于概率理论的极限状态设计方法,在进行承载力及稳定性计算 时,作用效应及材料性能均采用已考虑分项系数的设计值。 5.2.2组合梁的持久状况设计应按正常使用极限状态的要求,对组合梁的抗裂、裂 缝宽度和挠度进行验算,并满足本规范第5.4节的要求。在进行正常使用极限状态计算 时,作用(或荷载)组合应采用作用频遇组合、准永久组合。

5.2.2组合梁的持久状况设计应按正常使用极限状态的要求,对组合梁的抗裂、 宽度和挠度进行验算,并满足本规范第5.4节的要求。在进行正常使用极限状态计集 作用(或荷载)组合应采用作用频遇组合、准永久组合。

组合梁的短暂状况设计应对组合梁在施工过程中各个阶段的承载能力及稳定

5.2.3组合梁的短暂状况设计应对组合梁在施工过程中各个阶段的承

性进行验算,必要时尚应进行结构的倾覆验算。承载能力验算应采用作用基本组合,稳 定验算应符合现行《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64)的规定。

通常情况下,组合梁桥分阶段施工完成,施工期间存在结构体系转换,因而实际设 计时应考虑施工过程的影响,验算施工过程中的结构承载力及稳定性。除非有特殊要 求,短暂状况一般不进行正常使用极限状态计算,通过施工或构造措施,防止构件出现 过大的变形或裂缝。

过大的变形或裂缝。 5.2.4 组合梁进行抗疲劳设计时,应符合现行《公路钢结构桥梁设计规范》 (JTGD64)的规定。 条文说明 钢结构的抗疲劳设计目前采用容 许 应力幅法按 弹性状态计算, 疲劳荷载计算模型及 相关计算规定应符合现行《公路钢结 现范》(JTGD64 的要求。 5.3计算规定 5.3.1计算组合梁截面特性时, 应米 采用换算截面法,其中混凝土板取有效宽度范围 内的截面。截面抗弯刚度分为未开裂截面刚度EI和开裂截面刚度EIer。计算开裂截面 惯性矩I.时,应计人混凝土板有效宽度内纵向钢筋的作用,不考虑受拉区混凝土对刚 度的影响。 条文说明 将混凝土板有效宽度范围内的混凝土板面积除以弹性模量比等效替换成钢材面积, 此时将组合梁视为同一材料,计算组合梁的截面特性值。组合梁中如存在负弯矩区,计 算截面抗弯刚度时应考虑混凝土开裂的影响。

(JTGD64)的规定。

将混凝土板有效宽度范围内的混凝土板 比时将组合梁视为同一材料,计算组合梁的 算截面抗弯刚度时应考虑混凝土开裂的影响。

5.3.2组合梁混凝土板有效宽度应符合下列规定

组合梁混凝土板有效宽度应符合下列规

1组合梁各跨跨中及中间支座处的混凝土板有效宽度ber应按下式计算,且不应 于混凝土板实际宽度:

berr = bo + Zber.

式中:b。一外侧剪力连接件中心间的距离(mm); bet.i—外侧剪力连接件一侧的混凝土板有效宽度(mm),如图5.3.2c)所示

b外侧剪力连接件中心至相邻钢梁腹板上方的外侧剪力连接件中心的距离的 一半,或外侧剪力连接件中心至混凝土板自由边间的距离; Lei—等效跨径(mm),简支梁应取计算跨径,连续梁应按图5.3.2a)取。 简支梁支点和连续梁边支点处的混凝土板有效宽度6可按下式计算:

beff=bo+ZB,bef,i β;=0.55 +0.025

中:L。i——边跨的等效跨径(mm),如图5.3.2a)所示。 3混凝士板有效宽度b沿梁长的分布,可假设为如图5.3.2b)所示的形式。

混凝土板有效宽度沿桑长分布

图5.3.2组合梁等效跨径及混凝土板有效宽度

4预应力组合梁在计算预加力引起的混凝土应力时,预加力作为轴向力产生的应 力可按实际混凝土板全宽计算;由预加力偏心引起的弯矩产生的应力可按混凝土板有效 宽度计算。 5对超静定结构进行整体分析时,组合梁的混凝土板有效宽度可取实际宽度。 6混凝土板承受斜拉索、预应力束或剪力连接件等集中力作用时,可认为集中力 从锚固点开始按67°扩散角在混凝土板中传递。

5.4.1组合梁的竖向挠度限值应符合现行《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64) 的相关规定,

5.4.2组合梁桥应设置预拱度,预拱度值宜等于结构自重标准值和1/2车道荷载频 遇值所产生的竖向度之和,频遇值系数为1.0,并考虑施工方法和顺序的影响;预拱 度设置应保持桥面曲线平顺。

4.3组合梁的混凝土板最大裂缝宽度应满足现行《公路钢筋混凝土及预应力混 乔涵设计规范》(JTGD62)规定的限值要求。

土桥涵设计规范》(JTGD62)规定的限值要求。

6.1.2桥面板及板内钢筋除应满足桥梁整体受力要求外,尚应能抵抗由局 起的效应

桥面板构成组合梁的上翼缘。一方面,桥面板与钢梁形成组合截面共同抵抗桥梁

受力产生的效应;另一方面,桥面板需承担来自车轮荷载、温度作用、收缩徐变、 力等引起的局部效应。桥面板应能够抵抗横桥向弯矩、剪力连接件集中布置时带来 中剪力等局部荷载效应。

6.1.3桥面板混凝土达到其设计强度的85%后,方可考虑混凝土板与钢梁的组 用。

承托。设置承托时,应使界面剪力传递均匀、平顺, 承托斜边倾斜度不宜过大。承托的 外形尺寸及构造(图6.2.1 应符合下列规定: 1当承托高度在80 0mm以上时, 应在承托底侧布置横向加强钢筋。横向加强钢筋 的构造要求同本规范第 6.2.2 条关于 横 钢 的要求。 2承托边至连接件外侧的距离不得 小于40 承托外形轮廓应在由最外侧连接 mm 件根部起的45°角线的界限以外。 heo≥30 ≤50 ≤45° >40 图6.2.1承托构造图(尺 干单位:mm) 条文说明 为了保证承托中剪力连接件能够正常工作,规定了承托边缘距剪力连接件外侧的最 小距离以及承托外形轮廊应在自抗剪连接件根部算起的最大仰角。因为承托中邻近钢梁 上翼缘的部分混凝土受到剪力连接件的局部压力作用,容易产生劈裂,需要配筋加强。 承托的外形尺寸及构造在本条中所作的规定,在于保证承托中的连接件实际工况与 连接件标准推出试验时的工况基本一致。

.2.2对于未设承托的桥面板,下层横向钢筋距钢梁上翼缘不应大于50mm,剪 妾件抗掀起端底面高出下层横向钢筋的距离hc不得小于30mm,下层横向钢筋间距 大于4h且不应大于300mm。

6.2.3组合梁桥面板的配筋应满足下列

1单位长度桥面板内横向钢筋总面积应满足下式要求:

组合梁的纵向抗剪承载力在很大程度上受到横向钢筋配筋率的影响。为保证组合梁 在达到承载能力极限状态之前不发生纵向剪切破坏,并考虑到荷载长期效应和混凝土收 缩徐变等不利因素的影响,桥面板横向钢筋需满足最小配筋率的要求。 梁端和支点附近的桥面板承受纵横向剪力、横向弯矩等复合作用,局部范围内桥面 板应力分布复杂,因而该部分的桥面板应配置能够承担剪力和主拉应力的横向加强钢 筋,宜采用V形筋布置于连接件间,高度方向宜配置在混凝土板截面中性轴附近。

桥面板采用预制板时,预制板安装前宜

受钢梁的约束作用,混凝土收缩徐变将使桥面板产生拉应力,导致桥面板开裂, 结构耐久性。按照混凝土收缩徐变一般发展规律,混凝土大部分的收缩徐变在前3 个月内完成。为降低混凝土收缩徐变效应,预制板安装前宜存放6个月以上。

6.3.1进行组合梁承托及混凝土板纵向抗剪验算时,应分别验算图6.3.1所示的

长度内垂直于主梁方向的钢筋面积总和(mm²/mm)

图6.3.1混凝土板纵向抗剪界面

Vid=max [Vibel Vibe2 tbef'beff

合梁承托及混凝土板应按下式进行纵向抗直

中:Vld——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; 确定。

QJNDX 0002S-2014 济南东旭食品有限公司 湿面条Vird=min0.7fab,+0.8A.fsd,0.25brfcc

式中:fa—混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa); fa—混凝土轴心抗压强度设计值(MPa); A.一 一单位长度内垂直于主梁方向上的钢筋截面积,按表6.3.4取值。

桥面板按全预应力混凝土或部分预应力混凝土A类构件设计时,此时桥面板未开 裂,应采用未开裂分析方法。此种情况下,需要对组合梁负弯矩区混凝土施加预应力, 施工方法相对复杂,经济效益不甚理想;桥面板按部分预应力混凝土B类构件或钢筋 混凝土构件设计时,允许混凝土板出现开裂现象,此时应采用开裂分析方法。 英国规范BS5400及欧洲规范4对连续组合梁考虑混凝土开裂时均规定:在距中间 支座两侧各0.15L(L为梁的跨度)范围内,组合梁取用开裂截面刚度EL其余区段

取未开裂截面刚度EIn。有国外学者曾对上述处理混凝土开裂的方法进行过研究, 开裂范围为0.15L,该假设对于实际开裂范围在(0.08~0.25)L之间的组合梁是 精确的,误差在5%以内。

1组合梁应按现行《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60)的相关规定计算温度 效应。 2混凝土板收缩产生的效应可按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计 规范》(JTGD62)的相关规定计算。 3在进行组合梁桥整体分析时,可采用调整钢材与混凝土弹性模量比的方法考虑 混凝土徐变的影响,按式(7.1.3)计算。超静定结构中混凝土收缩徐变所引起的效 应,宜采用有限元方法计算。

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子取值参照欧洲规范4。 在超静定结构中,混凝土收缩徐变将引起结构内力重分布,故建议采用有限元方 较为精确的分析方法计算组合梁收缩徐变效应。

7.2.1抗弯计算应符合下列规定: 1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,施工阶段作用组合效应应符合现行《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60) 的规定。 2组合梁截面抗弯承载力应采用线弹性方法进行计算,以截面上任意一点达到材 料强度设计值作为抗弯承载力的标志QLMD 0004S-2015 山东省费县沂蒙小调特色食品有限公司 芝麻辣酱,并应符合下列规定:

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