GB 50917-2013 钢-混凝土组合桥梁设计规范.pdf

UDC 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB 50917 - 2013 钢- 混凝土组合桥梁设计规范 Code for design of steel and concrete composite bridges 2013 - 09 - 06 发布 2014-05-01 实施 中 华 人 民 共 和 国 住 房 和 城 乡 建 设 部# 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 钢- 混凝土组合桥梁设计规范 Code for desi gn of steel and concrete composi te b ri dge GB 50917 - 2013 主编部门： 中华人民共和国住房和城乡建设部 批 准 部 门 ： 中华人民共和国住房和城乡建设部 施 行 日 期： 2 0 1 4 年 5月 1日 中华人民共和国国家标准 中国计划出版社 2013 北 京 中华人民共和国国家标准 钢-混凝土组合桥梁设计规范 GB 50917-2013 中国计划出版社出版 网址： www. jh p re ss. c o m 地 址 ：北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座 3 层 邮政编码：100038电话：（ 010) 63906433 (发行部） 新华书店北京发行所发行 北京世知印务有限公司印刷 85 0mmX 1168mm 1/32 4 印张 102 千字 2014年 2 月 第 1版2014年 2 月 第 1次印刷 统一书号：1580242 155 定 价 ：24. 00元 版 权 所 有 f t 权必究 侵权举报电话：（ 010) 63906404 如有印装质量问题，请寄本社出版部调换 中华人民共和国住房和城乡建设部公告 第144号 住 房 城 乡 建 设 部 关 于 发 布 国 家 标 准 钢-混凝土组合桥梁设计规范 的公告 现 批 准 钢-混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 为 国 家 标 准 ， 编号为 G B 509172013,自2014年5月1日起实施。其 中 ， 第4. 2 _ 2条 为强制性条文,必须严格执行。 本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国住房和城乡建设部 2013年9月6日 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 前 言 根据原建设部 关于印发2007年 工 程 建设标准规范制订、 修 订计划（ 第一批）的通知(建 标 2007125号 ） 的 要 求 ， 本规范由 上 海 市 城 市 建 设 设 计 研 究 总 院 和 同济 大 学 会 同 有 关 单 位 调 查 研 究 ， 认真总结实践经验， 参 考 有 关 国 内 外 先 进 标 准 ， 并在广泛征求 意见的基础上， 制定本规范。 本 规 范 共 分8章 和4个 附 录 ， 主 要 内 容 包 括 总 则 ， 术语和符 号 ， 材 料 ， 基 本 规 定 ， 承载能力极限状态计算， 正常使用极限状态验 算 ， 抗剪 连接件 ， 构造要求等。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文， 必须严格执行。 本 规范 由 住 房 和 城 乡 建 设 部 负 责 管 理 和 对 强 制 性 条 文 的 解 释 ， 由 上 海 市 城 市 建 设 设 计 研 究 总 院 负 责 具 体 技 术 内 容 的 解 释 。 在执行过程中， 若有意见和建议请寄送上海市城市建设设计研究 总院（ 地 址 ： 上 海 市 东 方 路3447号 ， 邮 政 编 码 ：200125) , 以 便 今 后 修订时参考。 本规范主编单位、 参 编单位、 主要起草人和主要审查人： 主 编 单 位 ：上海市城市建设设计研究总院 同济大学 参 编 单 位 ：天津市市政工程设计研究院 交通运输部公路科学研究院 中国中铁二院工程集团有限责任公司 中交第二公路勘察设计研究院有限公司 宏润建设集团股份有限公司 主要起草人：周 良 薛 伟 辰 陆 元 春 邓 玮 琳 都 锡 龄 吕 建 鸣 彭 元 诚 彭 俊 闫 兴 非 郭 卓 明 朱敏吴勇李雪峰康莉宋建永 袁明朱玉郭建勋袁翔韩高茂 吉 伯 海 白 丽 丽 孙 天 荣 蒋 栓 主 要审 查 人 ： 范 立 础 包 琦 玮 王 用 中 高 宗 余 程 为 和 周 志 祥 吴 冲 李 宗 平 宗 周 红 蔡 忠 明 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 目 次 总 、 贝！I (1 术 语 和 符 号. （2 . 1 ( 2 2 辟( 3 材 料.（6 1 混凝土 .（ 6 . 2钢 材( 7 1 .3普 通 钢 筋 （ 10 1 .4预应力筋 （ 11 基本规定 .（ 14 1 一 般 规 定.（ 14 , 2承 载 能 力 极 限 状 态 计 算（ 19 , 3正 常 使 用 极 限 状 态 验 算（ 20 ：. 4持 久 状 况 及 短 暂 状 况 应 力 验 算.（ 21 t. 5倾 覆 稳 定 计 算（ 22 L .6疲 劳 计 算.（ 22 承 载 能 力 极 限 状 态 计 算（ 23 i . l抗 弯 承 载 力 计 算. （ 23 1 .2抗 剪 承 载 力 计 算. （ 28 i . 3整 体 稳 定 计 算（ 29 正 常 使 用 极 限 状 态 验 算（ 31 ; .1 一 般 规 定 （ 31 J . 2应 力 验 算 （ 32 5 . 3挠度验算 （ 36 6 . 4局 部 稳 定 验 算（40) 7抗 剪 连 接 件（44) 7.1 一 般 规 定.（44) 7 . 2抗 剪 承 载 力 设 计 值.（44) 7 . 3抗 剪 连 接 件 疲 劳 计 算（46) 7 . 4混 凝 土桥 面板 纵向抗剪计 算 .（46) 7 . 5抗 剪 连 接 件 的 数 量 计 算 与 布 置.（49) 8 构造要求 .（52) 8 . 1混 凝 土 桥 面 板（52) 8.2 钢 梁（54) 8 . 3抗剪连接件 （54) 8 . 4其 他 构 造 要 求（55) 附 录A组合梁侧扭屈曲的弹性临界弯矩计算（56) 附 录B基 于 有 效 弹 性 模 量 的 虚 拟 荷 载 法.（58) 附 录C跨中未设置转向点的体外预应力组合梁挠度计算 方 法.（61) 附 录D开 孔 板 连 接 件 抗剪 刚度计算方 法.（63) 本 规 范 用 词 说 明.（65) 引 用 标 准 名 录.（66) 附 : 条 文 说 明.（67) 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 Contents Gen er al pr o v isio n s .( l Ter ms an d sy mbo ls .( 2 2. 1 T e rms .( 2 2. 2 S y mb o l s ( 3 Mater ials .( 6 3. 1 C o n c re t e ( 6 3. 2 S t ru c t u ra l st e e l .( 7 3. 3 S t e e l b a r .(10 3. 4 P re st re ssi n g t e n d o n ( 1 1 Basic r equir emen t .(14 4. 1 Ge n e ra l re qu i re me n t ( 14 4. 2 De si g n o f u l t i ma t e l i mi t st a t e s .(19 4. 3 C h e c k i n g o f se rvi c e a b i l i t y l i mi t st a t e s .(20 4. 4 S t re ss c h e c k i n g o f p e rsi st e n t si t u a t i o n a n d t ra n si e n t si t u a t i o n .(21 4. 5 C h e c k i n g o f o ve rt u rn i n g st a bi l i t y(22 4. 6 C a l c u l a t i o n o f f a t i g u e .(22 Design o f ultimate limit states (23 5 . 1 C a l c u l a t i o n o f b e n d i n g re si st a n c e .(23 5 . 2 C a l c u l a t i o n o f sh e a r re si st a n c e.(28 5 . 3 C h e c k i n g o f o ve ra l l st a b i l i t y .(29 Checkin g o f ser v iceability limit states (31 6. 1 Ge n e ra l re qu i re me n t (31 6. 2 C h e c k i n g o f st re ss .(32 6. 3 C h e c k i n g o f d e f l e c t i o n ( 3 6 ) 6. 4 C h e c k i n g o f l o c a l st a b i l i t y . ( 4 0 ) 7 Shear co n n ecto r s (44) 7 . 1 Ge n e ra l re qu i re me n t ( 4 4 ) 7 . 2 De si g n va l u e o f sh e a r re si st a n c e ( 4 4 ) 7 . 3 C a l c u l a t i o n o f f a t i g u e o f sh e a r c o n n e c t o rs ( 4 6 ) 7 . 4 L o n g i t u d i n a l sh e a r re si st a n c e o f b ri d g e d e c k s . ( 4 6 ) 7 . 5 Qu a n t i t y a n d a rra n g e me n t o f sh e a r c o n n e c t o rs . ( 4 9 ) 8 Detailin g r equir emen ts (52) 8. 1 C o n c re t e b ri d g e de c k s ( 52 ) 8. 2 S t e e l b e a ms ( 54 ) 8. 3 S h e a r c o n n e c t o rs . ( 54 ) 8. 4 Ot h e r d e t a i l i n g re qu i re me n t s ( 55) A ppendi x A Calculati on of elasti c cri ti cal moment of later al bucklin g o f co mpo site beams (56) A ppendi x B Vi rtual load meth od b ased on effecti ve elastic mo dulus . (58) A ppendi x C Calculati on of deflecti on of externally prestressed composi te b eams wi th out dev iato r s at midspan (61) Apper dix D Calculatio n o f shear stiffn ess o f per fo bo n d co n n ecto r s . (63) Explan atio n o f wo r kin g in this co de (65) List o f quo ted stan dar ds . (66) A dditio n ： Explan atio n o f pr o v isio n s (67) 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 1.0.1为使钢-混凝土组合桥梁的设计符合安全可靠、 适 用 耐 久 、 技 术 先 进 、 经济合理的要求， 制定本规范。 1. 0. 2本 规 范 适 用 于 道 路 工 程 中 单 跨 跨 径 不 大 于120m的梁式 钢-混凝土组合桥梁的设计。本规范不适用于采用特种混凝土的 组合桥梁设计。 1 . 0 . 3本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法( 疲劳 计算除外） ， 按分项系数的表达式进行设计。 1. 0. 4钢-混 凝土 组合 桥梁设 计除 应 符 合本 规范外 ， 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 钢- 混凝土组合梁 steel-co n cr ete co mpo site beam 由混凝土桥面板与钢梁通过抗剪连接件组合而成能整体受力 的梁。 2 .1 .2 抗剪连接件 shear co n n ecto r 用 于连接 钢 梁与 混凝 土 桥 面 板 并 承受二 者之 间 的水平剪力 ， 能抵抗二者相对滑移、 竖 向 分 离 ， 保证二者共同工作的部件。 2. 1. 3 有效宽度 effectiv e width 在 进 行 截 面 强 度 和 稳 定 计 算 时 ， 假 定 板 件 有 效 的 那 一 部 分 宽 度 。 2.1. 4 有效弹性模量 effectiv e mo dulus o f elasticity 将混凝土徐变随时 间变化引起的应力- 应变非线性关系等效 为线性关系的等效弹性模量。 2. 1. 5 材 料 强 度 标 准 值 char acter istic v alue o f mater ial str en gth 设计结构或构件时采用的材料强度的基本代表值。 2. 1. 6 材料强度设计值 design v alue o f mater ial str en gth 材料强度标准值除以材料强度分项系数后的值。 2 .1 .7 作用效应基本组合 fun damen tal co mbin atio n fo r ac tio n effects 承载 能力极限状态 设计时， 永 久作 用设 计值效应与可变作用 设计值效应 的组合。 2 .1 .8 作 用 效 应 标 准 组 合 stan dar d co mbin atio n fo r actio n effects 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 永久作 用标 准值 效应与主导可变作用标准值效应、 伴随可变 作用组合值效应的组合。 2 . 2符 号 2. 2. 1 材料性能 Ec 混凝土的弹性模量； 一混凝土的有效弹性模量； EP 预应力筋的弹性模量； et- 普通钢筋的弹性模量； Es- 钢材的弹性模量； Gc- 混凝土的剪切模量； Gs- 钢材的剪切模量； f c k s f cA 混凝土轴心抗压强度标准值、 设 计 值 ； /tk、 /td一混凝土轴心抗拉强度标准值、 设 计 值 ； fy- 钢材屈服强度； /d-一钢材抗拉、 抗压和抗弯强度设计值； /vd- 钢材抗剪强度设计值； /ced一钢材端面承压强度设计值； ftA、fstd一栓钉的屈服强度和抗拉强度； f s k、f sd一普通钢筋抗拉强度标准值、 设 计 值 ； /pk、 /P d一预应力筋抗拉强度标准值、 设 计 值 ； 一普通钢筋、 预应力筋抗压强度设计值。 2 . 2 . 2作用与作用效应 M 一 弯 矩 设 计 值 ； N s 一计算荷载下单个抗剪连接件承受的剪力 N l-一抗剪连接件的抗剪承载力设计值； Fd-一高强度螺栓的预拉力设计值； TP一预应力筋有效预拉力； v 一 剪 力 设 计 值 ； ac混 凝土桥面板 应力； -钢 梁 应 力 体外预应力筋的有效应力； ffpu体外预应力筋的极限应力； ap u ,d体外预应力筋的极限应力设计值； A tT e体外预应力筋的弹性应力增量； A (T p U-体外预应力筋的极限应力增量。 2 . 3几何参数 Ac混凝土桥面板的截面面积； As钢梁 的截面面积； A。混凝土桥面板与钢梁组成截面的换算面积； 钢梁受压区的截面面积； Ap体外预应力筋的截面面积； Ar 混凝土桥面板内纵向钢筋的截面面积； Ar t 负弯矩区混凝土桥面板有效宽度范围内的纵向钢筋截 面 面 积 ； Aw栓钉的栓杆截面面积； H组合 梁截 面高 度； L组合 梁计 算跨 度； h 组合梁截面换算截面惯性矩； bc混凝土桥面板的有效宽度； h钢梁 截面 高度 ； ho钢梁腹板计算高度； hcl混凝土桥面板的厚度； h。混凝土桥面板的承托高度； U栓 钉纵 向间 距 ； n r-个剪跨区的抗剪连接件数目； 每个剪跨区段内抗剪连接件的数目； 、 混凝土桥面板受压区截面形心至钢梁受拉区截面形心 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 的距离； 2钢梁受压区截面形心至钢梁受拉区截面形心的距离； 3体 外 预 应 力 筋 的 截 面 形 心 至 钢 梁 受 拉 区 截 面 形 心 的 距 离 ； 3 4混凝土桥面板内纵向钢筋的截面形心至钢梁受拉区截 面形心的距离； yc混凝士桥面板顶至组合梁弹性中和轴的距离； 钢梁下翼缘至组合梁弹性中和轴的距离。 4计算系数及其他 n0钢与混凝土的弹性模量比； n L钢与混凝土的有效弹性模量比。 3材 料 3 . 1混 凝 土 3.1.1混 凝 土 强 度 等 级 应 按 边 长 为150mm立 方 体 试 件 的 抗 压 强 度标准值确 定。 3 . 1 . 2 钢- 混凝土组合梁的主要受力构件中混凝土强度等级应符 合 下 列 规 定 ： 1钢 筋混 凝土构 件不应低于C30， 且 不 宜 大 于C60。 2预 应力混凝土构 件不应低于C40。 3 . 1 . 3 混 凝 土 轴 心 抗 压 强 度 标 准 值 / 和 轴 心 抗 拉 强 度 标 准 值 / tk应 按 表3. 1.3采 用 。 3.1. 4混 凝 土 轴 心 抗 压 强 度 设 计 值 / 和 轴 心 抗 拉 强 度 设 计 值 / td应 按 表3. 1.4采 用 。 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 3.1. 5混 凝 土 受压 或受 拉 时的 弹 性 模量艮 应 按 表3. 1. 5采 用 。 表 3 . 1 . 5 混 凝 土 的 弹 性 模 量 （ MP a ) 混凝土 强度等级 C30C35C40C45C50C55C60 Ec3. 00X104 3. 15X1043. 25X10* 3. 35X104 3. 45X1043. 55X104 3. 60X104 注 ： 当 采 用 引 气 剂 及 较 髙 砂 率 的 泵 送 混 凝 土 且 无 实 测 数 据 时 ， 表 中 C50 C60的 Ec值 应 乘 以 折 减 系 数 0. 95。 3.1. 6混 凝 土 的 剪 切 模 量 可 按 本 规 范 表3. 1. 5数 值 的0. 4倍 采 用 ， 混 凝 土 的 泊 松 比w可 采 用0. 2,混凝土的 温度线膨 胀系数 可取为 1X10_5/X： 。 3 . 2 钢 材 3. 2.1钢-混凝土组合梁的钢结构应根据结构形式、 受力 特点、 连 接方式及所处环境条件合理选用钢材的牌号和质量等级。 3 . 2 . 2 钢 - 混 凝 土 组 合 梁 的 钢 材 可 采 用Q235钢 、Q345钢 、Q390 钢 和Q420钢 ， 其 质 量 应 分 别 符 合 现 行 国 家 标 准 碳 素 结 构 钢 G B/T 700和 低合金高强度结构钢GB/T 1591的规定。钢材强 度 设 计 值 应 按 表3. 2. 2采 用 。 表 3. 2. 2钢 材 的 强 度 设 计 值 （ MP a ) 钢材 抗 拉 、 抗压 和抗弯 /d 抗剪 f yA 端面承压 (刨 平 顶 紧 ） y *ce d 牌号 厚 度或 直径 (mm) 320400 3. 2. 7钢 材 的 物理 性能 指标 应按表3. 2. 7采 用 。 表 3 . 2 . 7 钢 材 的 物 理 性 能 指 标 弹 性 模 量Es (MPa) 剪 切 模 量Gs (MPa) 泊 松 比 v s 线 膨 胀 系 数 s ( 以每 X： 计 ） 质量密度 (kg/m3) 2. 06X IO 57. 9X IO 40. 31. 2X 10-57850 3 . 3普 通 钢 筋 3. 3. 1钢筋混凝土及预应力混凝土中的普通钢筋宜选用HPB300、 HRB400,HRB500,HRBF 400,HRBF 500 和 RRB400 钢 筋 ， 并应符合 现 行 国 家 标 准 钢 筋 混 凝 土 用 钢 第1部 分 ： 热 轧 光 圆 钢 筋 G B 1499. 1或 钢 筋 混 凝 土 用 钢 第2部 分:热 轧带肋钢筋 G B 1499.2 的规定。 3. 3 . 2普通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/ sk应 按 表3. 3. 2采 用 。 表 3 . 3 . 2 普 通 钢 筋 抗 拉 强 度 标 准 值 钢 筋 种 类符号公称直 径/sk(MPa) HPB300中6 50 300 HRB400 ft HRBF 400 曲F 6 50400 RRB400 曲R HRB500 HRBF 500 亜 gF 6 50500 3. 3 . 3普 通 钢 筋 的 抗 拉 强 度 设 计 值/ sd和 抗 压 强 度 设 计 值 / 应 按 表3. 3. 3采 用 。 10 龙牛网 w w w .l o n g n i u .c o m 下载 表3 . 3 . 3普通钢筋抗拉、 抗压强度设计值（MPa) 钢 筋 种 类/sd /sd HP B30025 025 0 H R B400 HR BF 400330330 R R B400 H R B5 00 HR BF 5 00 415415 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 330MP a 时 ， 应 按 330MP a 取用 ； 在斜截面抗剪承载力、 受扭承载力和冲切 承载力计算中垂直于纵向受力钢筋的箍筋或间接钢筋等横向钢筋的抗拉 强度设计值大于330MP a 时 ， 应 按 330MP a 取用。 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。 3 . 3 . 4普 通 钢 筋 的 弹 性 模 量 尺 应 按 表3. 3. 4采 用 。 表 3 . 3 . 4 普 通 钢 筋 的 弹 性 模 量 （ MP a ) 钢 筋 种 类 e t HP B3002. 1X 105 HR B400、 HR B5 00、 HR BF 400、 HR BF 5 00、 R R B4002. O X 10s 3 . 4预 应 力 筋 3. 4 . 1预应力钢-混 凝土 组 合 梁中 的预 应 力 筋 应选 用钢 绞线 、 钢 丝 ， 中、 小型构件或横向预应力筋也可选用精乳螺纹钢筋。 钢 绞 线 应 满 足 现 行 国 家 标 准 预 应 力 混 凝 土 用 钢 绞 线 GB/T 5224的 要 求 ， 钢 丝 应 满 足 现 行 国 家 标 准 预 应 力 混 凝 土 用 钢 丝 GB/T 5223的 要 求 ， 精 乳 螺 纹 钢 应 满 足 现 行 国 家 标 准 预 应 力 混 凝 土 用 螺 纹 钢 筋 GB/T 20065的 要 求 。 无 粘 结 钢 绞 线 应 满 足 现 行 行业 标 准 无 粘 结 预 应 力 钢 绞 线 JG 161的要求， 成 品 与 非 成 品 体 外 索 的 保 护 应 满 足 相 关 规 范 的 11 要 求 。 3. 4. 2预应力筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证率。 预 应力 筋的 抗拉 强度标准值/ P k应 按 表3. 4. 2采 用 。 表3 . 4 . 2预 应 力 筋 抗 拉 强 度 标 准 值 （M Pa) 钢 筋 种 类符 号公 称 直 径d(mm)/pk 钢 绞 线 1X2 (二 股 ） 8.0,10.01470、1570、1720、1860、 1960 12. 01470、1570、1720、 1860 1X3 (三 股 ） 8.6,10.8,12.91470、1570、1720、1860、 1960 1X7 (七 股 ） 9.5,1860,1960 17. 81720,1860 消 除 应 力 钢 丝 光 面中P 51570、1770、 1860 71570 91470,1570 螺 旋 肋 中H 51570、1770、 1860 71570 91470.1570 精 轧 蠔 纹 钢 筋 中T 18、25、 32540、785、930、 1080 40、 50540、 785 3. 4 . 3体内有粘 结预 应力筋的 抗拉强度设计值仏和抗压强度设 计 值/k应 按 表3. 4. 3采 用 。 表3. 4 .3预 应 力 筋 抗 拉 、 抗 压 强 度 设 计 值(M Pa) 钢筋 种 类 /pk/pd 钢 绞 线 1X2 (二 股 ） 1X3 (三 股 ） 1X7 (七 股 ） 14701000 390 15701070 17201170 18601260 19601330 12 续 表3. 4.3 钢 筋 种 类 /pk/pd/pa 消 除 应 力 钢 丝 14701000 410 15701070 17201200 18601260 精 乳 螺 纹 钢 筋 540450 400 785650 930770 1080890 3 .4 .4体 外 无 粘 结 预 应 力 筋 的 极 限 应 力 设 计 值 c r p u ， d 应采用预应 力的 极 限 应 力 C T p u 除以考虑材料性能、 结构体系等因素的分项系数 y P U ， y P U 可取 1.2。 3. 4. 5预 应 力 筋 的 弹 性 模 量 尽 应 按 表 3. 4. 5 采 用 。 表 3 . 4 . S预 应 力 筋 的 弹 性 模 量 (MP a ) 钢 筋 种 类EP 钢 绞 线 1. 95X105 消 除 应 力 钢 丝 2. 05X105 精 轧 螺 纹 钢 筋 2. 00X105 13 4基 本 规 定 4.1 一 般 规 定 4 . 1 .1钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 应 对 其 构 件 及 连 接 件 进 行 下 列 验 算 ： 1按承载能力极限状态的要求进行持久状况及偶然状况的 承 载 力 、 整体稳定计算。 2按 正 常 使 用 极 限 状 态 的 要 求 进 行 持 久 状 况 的 抗 裂 性 、 应 力 、 挠 度 、 局部稳定验算.， 以及耐久性设计。 3按 短 暂 状 况 结 构 受 力 状 态 的 要 求 进 行 施 工 等 工 况 的 验 算 。 4.1. 2钢-混凝土组 合桥梁的设计基准期应为100年 。 4 . 1 .3钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 的 设 计 使 用 年 限 应 按 表4 .1 .3采 用 。 表4. 1 . 3钢-混凝 土组合桥 梁的 设计 使用年限 类别设计使用年限(年）桥梁类型 130 小桥 25 0 中桥、 重要小桥 3100特大桥、 大桥 、 重要中桥 注 ： 对有特殊要求结构的设计使用年限， 可在上述规定基础上经技术经济论证后 予以调整。 4 .1 .4钢 - 混 凝 土 组 合 梁 的 钢 梁 可 采 用 工 字 形 或 槽 形 等 截 面 形 式 ， 混凝 土 桥 面 板可采用现浇 或预 制， 连 接 件 可 采 用 栓 钉 、 开孔板 或槽 钢等 形式。 14 4 .1 .5钢-混 凝 土 组 合 梁 桥 面 板 的 有 效 宽 度6。应 符 合 下 列 规 定 ： 1组合梁各跨跨中及中间支座处的混凝土桥面板有效宽度 ( 图4. 1. 5)应 按 下 列 公 式 计 算 ， 且 不 应 大 于 混 凝 土桥 面板 实 际 宽 度 ： 6C=6 0 + IX (4. 1. 5-1) 6ci=L c，:/6 0. 5 时 ： h0 37 6 ： Vfty, 13flIV f y 当 T 人时， 抗弯承载力应符合下列公式要求： y0M k (Ac c / c d i + 2 a b 焊 接 I 形截面 h/b2 c d 其他截面 d 30 6正常使用极限状态验算 6.1 一 般 规 定 6. 1 . 1钢- 混凝土组合梁应根据正常使用极限状态要求进行短暂 状况和持久状况的计算。 6 .1 .2按持久状况设计时， 应对钢-混凝土组合梁的截面应力、 抗 裂性、 裂缝宽度和挠度进行计算;按 短 暂 状 况 设 计 时 ， 应对钢- 混凝 土组合梁的截面应力进行计算。各项计算值应满足本规范规定的 相应限值。 6. 1. 3钢- 混凝土组合梁弹性阶段计算可采用下列基本假定： 1钢与受压混凝土材料均为理想的线弹性体； 2组合梁弯 曲时 ， 混凝土桥面板截面与钢梁截面各自符合平 截面假 定 ， 材料服从虎克定律。 6.1. 4弹性阶段计算可根据钢与混凝土弹性模量比7 1。进行截面 换 算 ， 将混凝土桥面板换算成钢截面后按材料力学公式计算应力， 换 算 前 后 混 凝 土 桥 面 板 重 心 高 度 应 保 持 不 变 。在长期荷载作用 下 ， 计人混凝土徐变的影响进行截面换算时， 弹性模量比可用有效 弹性 模 量 比A代 替 。钢与混凝土 弹性 模量比n。和有效弹性模量 比 钢材弹性模量与混凝土弹性模量的比值,W ()=f： s/： cn0- Jo 混凝土桥面板与钢梁组合截面的换算惯性矩（mm4) ; 3 /c混凝土桥面板顶至组合梁弹性中和轴的距离（mm) ； tx e 体 外 预 应 力 筋 的 弹 性 应 力 （MPa) , 可 按 本 规 范 第 6. 2. 2条 计 算 ； Ap体外预应力筋的截面面积(mm2) ; A0混凝土桥面板与钢梁组合截面的换算面积(mm2) ; e预 应力筋形 心位 置至换算截面中性轴的偏心距（ 向下 为正） （mm) ； c ts钢梁下翼缘应力（MPa) ； %钢梁下翼缘至组合梁弹性中和轴的距离（mm) 。 2体外预应力筋的弹性应力可按下列公式计算： +)、 = J g o + ei 0ea + e t_ (6. 2. 2-3) 1 3 = P LMed x J o _ r / 2M?0 ,o + 2M?! e,i + M?i ei0 + M?o -i = P hli 6 (6. 2. 2-4) 式 中: 体外预应力筋的有效应力（MPa) ； 体外预应力筋的弹性应力增量（MPa) ， 在需要计入的 情 况 下 ， 可按式(6. 2. 2-2)进 行 计 算 ； L组合梁计算跨径(mm) ； li 第t 段 预 应 力 筋 在 局 部 坐 标 系 的 投 影 长 度 （mm) ， 见 图 6. 2. 2(a); 端 部 锚 固 处 或 第i个 转 向 点 处 预 应 力 筋形 心位 置 至 换算截面中性轴的偏心距(mm) ； 6,0第i段 预 应 力 筋 的 起 点 到 换 算 截 面 中 性 轴 的 距 离 (mm) ， 见图 6. 2. 2(b) ； 1第i段 预 应 力 筋 的 终 点 到 换 算 截 面 中 性 轴 的 距 离 (mm) ， 见图 6. 2. 2(b) ； M0单位荷载下的弯矩(N mm/N) ； M?o 单 位 荷 载 下 在 第i段 预 应 力 筋 的 起 点 处 的 弯 矩 (N mm/N) , 见图 6. 2. 2(c) ； M?i单 位 荷 载 下 在 第i段 预 应 力 筋 的 终 点 处 的 弯 矩 (N mm/N) ， 见图 6. 2.2(c) ； 计算过程中简写符号(mm3) ; $2计算过程中简写符号（ N mm3 ) 。 33 (a ) #外预应力筋布置图 (b )e 图 （ 向下为正） (c )M0 图 图6. 2. 2预 应力 筋弹 性应 力增 量 计 算 系数 计 算 模 型 6 . 2 .3钢-混凝土组 合梁 截 面验 算 时， 应 计入 钢梁与 混凝 土桥面 板结合后混凝土 徐变 的影 响， 计算可采用混凝土有效弹性模量法 按下 列 公 式 计 算 ： 混凝土的有效弹性模量： = 1 + 0 二。 ) (6.U-1) 钢与混凝土的有效弹性模量比i ”l = w o 1 + 0l #O山） (6. 2. 3-2) n0 = - pr (6. 2. 3-3) 式 中 ：E。混凝土的弹性模量（MPa)，按 本 规 范 表3. 1. 5采 用 ； 0L根据荷载类型确定的徐变因子， 永 久 作 用取1.丨 ， 用于调 整内力的强迫位移作用取1. 5， 混凝土收缩作用取0. 55； 34 山)加 载 龄 期 为6， 计 算 考 虑 龄 期 为t的混凝土徐变系 数 ， 可 取为 徐 变系 数最 终 值 ， 根据混凝土桥面板的加 载龄 期和理论厚度 按表6. 2. 3采 用 ； n0短期荷载作用下钢与混凝土的弹性模量比； Es 钢材的弹性模量（MPa)， 按 本 规 范 表3. 2. 7采 用 。 表6 . 2 . 3混 凝 土 徐 变 系 数4(t，t0) 理论 厚度 (mm) A0% 1 3时 ， 不 考 虑 群 钉 效 应 ， 取1. 0。 7. 2. 2开孔板连接件的单孔抗剪承载力设计值应根据下式确定： Nc v = 2 a ( ? - y ) / td + 2 f dl / v d (7. 2.2) 式 中 ：N e开孔板连接件的单孔抗剪承载力设计值(N); d x开孔直径(mm); d 2横向贯通钢筋直径(mm) ； /td混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa) ； /v d钢 筋 抗 剪 强 度 设 计 值 （M Pa),按 式/ v d = 0. 577/s d 计 算 ，/ sdS钢筋抗拉强度设计值(MPa) ； a-提 高 系数， 取6. 1。 7 .2 .3槽钢连接件的抗剪承载力设计值应根据下式确定： Ny = l . 1 9 A s t d / s t d ( 7 . 2 . 1 - 1 ) 45 N v = 0. 260+0. 5iw )/V E c/ c d( 7 . 2 . 3 ) 式 中 ：槽钢连接件的抗剪承载力设计值(N)； t槽钢翼缘的平均厚度(mm)； K-槽钢腹板的厚度（mm)； -槽 钢的长度（mm) 。 连接槽钢与钢梁的角焊缝应按承受该连接件的抗剪承载力设 计 值 Ne进 行 计 算 。 7. 3 . 1抗剪连接件应根据下列公式进行疲劳验算: 式 中 ： /Ff-疲劳荷载分项系数， 取1. 0; 7Mf 疲劳抗力分项系数， 对 重 要 构 件 取1. 35， 对次要 构 件 取1.15; ANP抗剪连接件按疲劳荷载模型计算得到的剪力幅(N) ； ANl连 接 件 疲 劳 容 许 剪 力 幅 （ N) ， 可 按 本 规 范 第 7. 3. 3条 计 算 ； Np.Np, 无限疲劳寿命验算的 疲劳 荷载 模型 按最不利情 况加载于影响线得出的最大和最小剪力（N) 。 7. 3 . 2抗 剪 连 接 件 的 疲 劳 荷 载 模 型 ， 采 用 现 行 行 业 标 准 规 定 的 车 道 荷 载 形 式 ， 其 集 中 荷 载 为0. 71,均 布 荷 载 为0. 3gk ， 计算时 应 计 入 多 车 道 的 影 响 ， 多 车 道 系 数 按 现 行 行 业 标 准 的 相 关 规 定 计 算 。 7 .3 .3抗剪连接件的疲劳容许剪力幅应符合下式规定： 7 . 3抗剪连接件疲劳计算 7F fAN p0. (7. 4. 2) 式 中 :单位长度混凝土桥面板内横向钢筋总面积(mm2/mm) ， 按 图 7.4.1和 表 7.4. 2取值； 0. 8系数(N/mm2) ; Ls纵 向 受 剪 界 面 的 长 度 ， 按 图 7 .4 .1 所 示 的a a、 b _b、cc及 连 线 在 抗 剪 连 接 件 以 外 的 最 短 长 度 取 值(mm); /sd横向钢筋的抗拉强度设计值(MPa) 。 表 7 . 4. 2单 位 长 度 上 横 向 钢 筋 的 截 面 积 皋 剪切面 a abbccd d AeAb +At2Ab2(Ab +Ab h ) 2Ab h 7 .4 .3承受桥面板结合面纵向剪力的横向钢筋在剪切面外的长 度应满足锚固长度的要求； 底部横向钢筋间距不应大于连接件超 出横向钢筋高 度的4倍 ， 且 不 应 大 于600mm。 7. 4. 4钢- 混凝土组合梁承托及混凝土桥面板纵向界面受剪承载 47 力计 算应符合下式要求： V id V iR d (7.4.4) 式 中 ： Vld形 成 组 合 作 用 以 后 ， 单 位 梁 长 内 混 凝 土桥 面 板 各 纵 向受剪界面的纵向剪力（ N/mm); V1 R d 单 位 梁 长 内 各 纵 向 受 剪 界 面 受 剪 承 载 力 设 计 值 (N/mm) 0 7 . 4 .5形成组合 作用之后， 单位梁长内混凝土桥面板各纵向受剪 界 面 的 纵 向 剪 力 Vld应符 合下列规定： 1单 位 梁 长 内 a a 纵向受剪界面的计算纵向剪力： Vld = max| y 1 誉 ， 1 誉丨 （ 7. 4. 5-1) 2单位梁长内bb、c-c及d - d纵向受剪界面的计算纵向剪力： Vld=V i (7. 4. 5-2) 式 中 ：bc混凝土桥面板的有效宽度（ m m ); b,、b2混凝土桥面板左右两侧在a - a界面以外的有效宽度 (mm) ， 见图 7. 4. 1; V i形成组合作用之后， 单位梁长的钢梁与混凝土桥面板 的界面纵向剪力（ N/mm) 。 3单位梁长的界面纵向剪力应按下列要求进行计算： 1)由竖向剪力引起的单位梁长的界面纵向剪力： V i=VSo c (7. 4. 5-3) Jo 2 )由预应力束集中锚固力、 混凝土收缩变形或温差引起的 纵 向 剪 力 ： 预 应力 束 在 梁跨 中间 锚固 ， 锚固点前后均传递纵向 剪 力 ： V X 1 (7. 4. 5-4) c s 预应力束在梁跨中间锚固， 锚固点前（ 预应力作用区 段 )传递剪力或梁端部锚固： 48 Vi = j 1 (7. 4. 5-5) c s 式中形成组合作用之后， 作用于组合梁的竖向剪力（N); Vt由预应力束集中锚固力、 混凝土收缩变形或温差的初 始效应在混凝土桥面板中产生的纵向剪力（N); S0 c 混凝土桥面板对组合截面中和轴的面积矩（mm3); Io组合梁截面换算截面惯性矩（mm4); /cs混凝土收缩变形或温差引起的纵向剪力计算传递长 度 （mm)， 取 主 梁 间 距 和 主 梁 长 度 的1/10中的较 小 值 。 7 .4 .6单 位 长 度 内 纵 向 界 面 受 剪 承 载 力 设 计 值 应 按 下 列 公 式 计 算 ， 并应取两者的较小值： V1 R d = = 0. 7Ls/ td + 0. 8Ae/ s d (7. 4. 6-1) Vm d = 0.2bLsf c d (7. 4. 6-2) 式 中 ：V1 R d 单位长度内纵向界面受剪承载力（N/mm); Ls纵 向 受 剪 界 面 的 长 度 ， 按 图7.4.1所 示 的a a、 bb、cc d d连 线在 抗剪 连接件以外的最短 长度取值(mm) ； / td混凝土轴心抗拉强度设计值， 按 本 规 范 表3. 1. 4取 值(MPa); /sd横向钢筋的抗拉强度设计值（MPa) ； / c d 混凝土轴心抗压强度设计值， 按 本 规 范 表3. 1. 4取 值(MPa) 。 7 . 5抗剪连接件的数量计算与布置 7 .5 .1每 个 剪 跨 区 段 内 抗 剪 连 接 件 的 数 目 应 满 足 下 式 要 求 ： n VjN l (7. 5.1) 式中每个剪跨区段内钢梁与混凝土桥面板交界面的纵向 剪 力 （N); 49 N l单个连接件的抗剪承载力设计值(N) 。 7 . 5 .2剪跨区的划分应以弯矩绝对值最大点及零弯矩点为界限 逐段进 行 （ 图7. 5.2) 。 图7 . 5 . 2连续梁剪跨区划分图 7 . 5 .3每个剪跨区段内 钢梁与混凝土桥面板交界面的纵向剪力 Vs应 按 下列方 法确 定： 1位于正弯矩区段的剪跨： V s = m in As/ d,A c/ cd (7. 5. 3-1) 式 中 ：AS 钢梁的截面面积(mm2) ; fA 钢材的抗拉强度设计值(M Pa) ； Ac混凝土桥面板的截面面积(mm2) ; /cd混凝土轴心抗压强度设计值(M P a) 。 2位于负弯矩区段的剪跨： V s=A r t/ s d (7. 5. 3-2) 式 中 ：Ar t 负弯矩区混凝土桥面板有效宽度范围内的纵向钢筋 截面面积（mm2); / s d 钢筋抗拉强度设计值(M P a) 。 3当采用栓钉和槽钢抗剪件时， 可 将 剪 跨 区m2和m3、m4和 m5分别合并为一个区配置抗剪连接件（ 图7. 5. 2) , 合并为一个区 段后的纵向剪力应符合下列规定： VS=A C / C d +Ar t/ S d (7. 5. 3-3) 7 .5 .4位 于 负弯 矩区 段 的 抗 剪 连 接件 ， 其 抗 剪 承 载 力 设 计 值iv 应 乘 以 折 减 系 数0. 9(中间支座两侧） 或0. 8(悬臂部分） 。 5 0 7 . 5 . 5 抗 剪连 接件 可 在对应 的 剪跨区 段 内均 匀布置。当在此剪 跨区段内有较大集中荷载