波形钢腹板组合梁桥技术标准.docx
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1、前 言根据住房和城乡建设部关于印发2015年工程建设标准 规范制订、修订计划的通知(建标2014 189号)的要求, 标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际 标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本 标准。本标准的主要技术内容是:1总则;2术语和符号;3基本 规定;4材料;5承载能力极限状态计算;6正常使用极限状态 计算;7构造要求;8施工。本标准由住房和城乡建设部负责管理,由深圳市市政设计研 究院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或 建议,请寄送深圳市市政设计研究院有限公司(地址:深圳市福 田区笋岗西路3007号市政设计大厦,邮政编码:5180
2、29) o本标准主编单位:深圳市市政设计研究院有限公司 河南大建桥梁钢构股份有限公司本标准参编单位:河南海威工程咨询有限公司重庆大学东南大学福州大学上海市城市建设设计研究总院(集 团)有限公司河南省交通规划设计研究院股份有限 公司广东省交通规划设计研究院股份有限 公司中交第二公路工程局有限公司中建交通建设集团有限公司上海城建市政工程(集团)有限公司 深圳市尚智工程技术咨询有限公司本标准主要起草人员:陈宜言姜瑞娟 王用中吴启明 盖卫明董桔灿王健陈夏春 田丰周良常兴文陈宝春 汤意狄谨梁立农万水 杜会民雷昌龙 陈永宏陈立生 刘界鹏 李雪峰卢绍鸿林世发 严盛陈华利胡方健 肖玉凤 涂俊徐添华于芳何晓晖
3、易小纬代亮孟磊张建勋本标准主要审查人员:徐恭义蒋中贵刘玉擎姬同庚 刘永健宗昕杜官民张建东 陶恭轩目 次1总则12术语和符号21.1 术语21.2 符号33 基本规定 63.1 一般规定63.2 作用及作用效应的计算73.3 结构设计84 材料124.1 混凝土 124.2 钢筋124.3 钢材155 承载能力极限状态计算185.1 一般规定 185.2 波形钢腹板受剪承载力计算195.3 连接件水平受剪承载力计算215.4 连接件抗角隅弯矩计算246 正常使用极限状态计算276.1 体外预应力钢绞线的计算276.2 连接件抗滑移与应力计算 276.3 挠度计算307构造要求327.1 波形钢腹
4、板327.2 体外预应力束337.3 支点节段及组合腹板段337.4 跨间横隔板347.5 连接件348 施工368.1 一般规定 368.2 波形钢腹板施工378.3 连接件施工39本标准用词说明41引用标准名录42Contents1 General Provisions 12 Terms and Symbols 22.1 Terms 22.2 Symbols 33 Basic Requirements63.1 General Requirements 63.2 Calculation of Structure 73.3 Design of Structure 84 Materials 12
5、4.1 Concrete 124.2 Steel Reinforcement 124.3 Structural Steel 155 Ultimate Limit StatesDesign 185.1 General Requirements 185.2 Calculation of Corrugated Steel Webs Shear Capacity 195.3 Calculation of Connectors Horizontal Shear Capacity 215.4 Checking of Connectors Corner MomentResistance 246 Servic
6、eability Limit StatesDesign 276.1 Calculation OfExternal Prestressing SteelStrands 276.3 Calculation of Connectors Slip Resistanceand Stress 276.4 Calculation of Deflection 307 Detailing Requirements 327.1 Corrugated Steel Webs 327.2 External Prestressing Tendons 337.3 Segments at Supports and Segme
7、nts withComposite Webs 337.4 Inner Diaphragms 347.5 Connectors348 Construction 368.1 General Requirements 368.2 Construction of CorrugatedSteel Webs 378.3 Constructionof Shear Connectors 39Explanation of Wording in This Standard 41List of Quoted Standards 421总贝Il.o.为规范波形钢腹板组合梁桥的设计和施工,做到安全、 耐久、适用、环保、
8、经济和美观,制定本标准。1. 0. 2本标准适用于道路工程中波形钢腹板组合梁桥的设计和 施工。1.0.3波形钢腹板组合梁桥设计和施工除应符合本标准外,尚 应符合国家现行有关标准的规定。2术语和符号2.1 术 语2.1.1 波形钢腹板组合梁桥 composite girder bridges withcorrugated steel webs腹板为波形钢板并通过抗剪连接件使腹板与混凝土顶板、底 板共同受力的钢-混凝土组合梁桥。2.1.2 局部屈曲 IoCal buckling波形钢腹板在一个平板条内(折痕与折痕之间)屈曲的 形式。2.1.3 整体屈曲 global buckling波形钢腹板在两
9、个及以上连续的平板条内(折痕与折痕之 间)屈曲的形式。2.1.4 组合屈曲 combined buckling局部屈曲与整体屈曲复合形成的屈曲形式。2.1.5 角隅弯矩 comer moment恒载与活载作用下,在波形钢腹板与箱梁顶板、底板连接处 产生的绕该处纵轴线的弯矩。2.1.6 连接件 connector用于连接波形钢腹板与混凝土顶板、底板并传递两者之间的 纵向剪力、角隅弯矩,抵抗两者相对滑移、分离,保证两者共同 工作的部件。2.1.7 开孔钢板连接件 plate shear connector with openings通过开孔钢板与孔内横向贯穿钢筋使混凝土顶板或底板与波 形钢腹板共同
10、受力的连接部件。2.1.8 角钢连接件 angle iron shear connector通过角钢、U形钢筋、纵向贯穿钢筋使混凝土顶板或底板 与波形钢腹板共同受力的连接部件。2.1.9 埋入式连接件 embedded shear connector在波形钢腹板上缘或下缘焊接纵向接合钢筋,开孔,设横向 贯穿钢筋并埋入混凝土中一定深度,形成使波形钢腹板与混凝土 顶板或底板共同受力的连接部件。2.1.10 混凝土剪力销 concrete shear pin把混凝土注入开孔的钢板,使孔中填充的混凝土与横向贯穿 钢筋共同起抗剪作用的部件。2.1.11 贯穿钢筋 steel bar through pi
11、n-hole穿过开孔钢板或角钢竖肢销孔的钢筋。2.1.12 纵向接合钢筋 longitudinal bonding steel bar埋入式连接件中焊于波形钢腹板直幅段上的纵向钢筋。2.1.13 钢翼缘板 flange plate通过焊缝将连接件与波形钢腹板顶部或底部连接的平钢板。2.1.14 内衬混凝土 concrete liner在波形钢腹板组合梁桥支点附近一定范围内的波形钢腹板内 侧设置的,并用连接件与波形钢腹板紧密连接的钢筋混凝土 构件。2.1.15 组合腹板段 girder segment with composite webs设置内衬混凝土的波形钢腹板组合梁桥节段。2.2 符 号2
12、 2.1材料性能E-钢材的弹性模量;Ec混凝土的弹性模量;Es普通钢筋的弹性模量;Ep一预应力钢筋的弹性模量;fek混凝土轴心抗压强度标准值;fa混凝土轴心抗压强度设计值;fa对接焊缝抗压强度设计值;fa钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值;fia角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值;f预应力钢筋抗拉强度设计值;f一预应力钢筋抗压强度设计值;fpk预应力钢筋抗拉强度标准值;f普通钢筋抗拉强度设计值;f普通钢筋抗压强度设计值;fsk普通钢筋抗拉强度标准值;fctk普通钢筋极限强度标准值;fa混凝土轴心抗拉强度设计值;fw对接焊缝抗拉强度设计值;fik混凝土轴心抗拉强度标准值;fu栓钉材料的极限强度设计
13、值;fa钢材抗剪强度设计值;Ja对接焊缝抗剪强度设计值;fy钢材屈服强度;G 钢材的剪切变形模量;Ge混凝土的剪切变形模量。2.2.2作用效应和抗力Ma弯矩设计值;Qi连接件单位长度水平剪力设计值;Qk作用标准组合下连接件的单位长度水平剪力设计值;Ta扭矩设计值;Va剪力设计值;Vp预应力的竖向分力;Vs单个开孔钢板连接件混凝土剪力销的水平剪力限值;Vu连接件水平受剪承载力设计值;Oe体外预应力束的有效预应力;om体外预应力束的极限应力设计值;Ta-组合屈曲临界剪应力;Tg,G整体屈曲临界剪应力;TarL:一局部屈曲临界更应力。2. 2.3几何参数aw波形钢腹板直幅段长度;bw波形钢腹板斜幅段
14、投影长度;Cw波形钢腹板斜幅段长度;dw波形钢腹板波高;hw波形钢腹板高度;Ix单位长度波形钢腹板绕顺桥向形心轴的惯性矩;Iy单位宽度波形钢腹板的抗弯惯性矩;J.扭转惯性矩;tw波形钢腹板厚度。2. 2.4计算系数及其他k波形钢腹板剪切屈曲系数;B波形钢腹板整体嵌固系数;内衬混凝土的剪切分担率;波形钢腹板波高板厚比;波形钢腹板形状系数。3基本规定3.1 一般规定3.1.1 波形钢腹板组合梁桥主体结构的设计使用年限应按现行 行业标准城市桥梁设计规范CJJ 11确定。3.1.2 波形钢腹板组合梁桥应按下列极限状态进行设计:1 承载能力极限状态:对应于桥梁结构或其构件达到最大 承载能力或出现不适于继
15、续承载的变形或变位的状态。2正常使用极限状态:对应于桥梁结构或其构件达到正常 使用或耐久性的某项限值的状态。3.1. 3波形钢腹板组合梁桥应根据下列设计状况进行相应的极 限状态设计:1 持久状况:桥梁建成后承受结构自重、车辆荷载等持续 时间较长的状况,该状况应进行承载能力极限状态和正常使用极 限状态设计。2 短暂状况:在波形钢腹板制作、运送和桥梁架设过程中 承受临时荷载的状况,该状况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。3 地震状况:在桥梁使用过程中遭受地震时的状况,该状 况应进行承载能力极限状态设计。4 偶然状况:在桥梁使用过程中偶然出现的状况,该状况 只需进行承载能
16、力极限状态设计。3.1. 4波形钢腹板组合梁桥设计安全等级的划分应符合现行行 业标准城市桥梁设计规范CJJ U的规定。3.1. 5波形钢腹板组合梁桥的工程质量应符合现行行业标准 城市桥梁工程施工与质量验收规范CJJ 2的规定。3.1.6波形钢腹板成型、制造、试验、检验等技术要求应符 合现行行业标准组合结构桥梁用波形钢腹板JT/T 784的 规定。3.1. 7波形钢腹板的防腐涂装应符合现行行业标准城镇桥梁 钢结构防腐蚀涂装工程技术规程CJJ/T 235的规定。3.2作用及作用效应的计算3. 2.1波形钢腹板组合梁桥设计时采用的作用及作用效应组合 应符合现行行业标准城市桥梁设计规范CJJ 11的规
17、定。3. 2. 2波形钢腹板和连接件的承载能力极限状态计算应采用作 用的基本组合,连接件的正常使用极限状态计算应采用作用的标 准组合。3.2.3波形钢腹板组合梁桥温度梯度效应计算时可仅计入顶板 的温度变化。3. 2. 4波形钢腹板组合梁桥汽车荷载冲击力的计算可按现行行 业标准公路桥涵设计通用规范JTG D60执行,桥梁竖向基 频的计算可计入剪切变形的影响。3.2.5桥面板车辆荷载效应的计算应符合下列规定:1当桥面板的计算跨径不大于6m时,桥面板可根据支 撑情况按单向板、悬臂板或双向板进行计算,也可使用平面框 架模型进行分析。车辆荷载的分布宽度应符合现行行业标准 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵
18、设计规范JTG D62的 规定。2当采用平面框架模型进行分析时,截面的宽度可取1个 波形钢腹板波长,波形钢腹板与顶板、底板结合部可作刚接处 理,波形钢腹板截面可根据一个波长的面积和抗弯刚度等效成工 字形截面。3当箱内桥面板按简支板计算时,汽车荷载作用下其跨中 弯矩宜取相同计算跨径的简支板跨中弯矩的90%。4对于多室截面、多箱截面、桥面板计算跨径超过6m的单 箱单室截面以及带有横梁的桥面板,宜采用三维有限元方法计算。3. 3结构设计3. 3.1波形钢腹板组合梁宜按全预应力或A类预应力构件进行 设计。3.3.2波形钢腹板组合梁桥应按现行行业标准公路钢筋混凝 土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D6
19、2的规定进行组合梁 和混凝土构件的承载能力极限状态计算和正常使用极限状态 计算。3.3.3 波形钢腹板应按本标准第5章进行抗剪强度和剪切稳定 验算。连接件应按本标准第5、6章进行水平受剪承载力、抗角 隅弯矩和抗滑移与应力计算。3. 3. 4波形钢腹板组合梁桥可按下列假定进行结构整体分析:1波形钢腹板与顶板、底板共同工作,不会发生相对滑移 或连接件破坏;2波形钢腹板不承受顺桥向轴向力,弯曲时弯矩仅由顶板 与底板承担;3组合梁弯曲时符合平截面假定;4剪力由波形钢腹板承担且波形钢腹板剪应力沿高度方向 均匀分布。3.3.5 波形钢腹板组合梁桥应根据结构形式、断面类型以及荷 载状况选用合适的分析理论和计
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- 波形 腹板 组合 技术标准
