公路钢结构桥梁设计规范(送审稿)

1、公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿0目目 录录1 总则总则.12 术语和符号术语和符号.33 材料及设计指标材料及设计指标.113.1 材料.113.2 设计指标.124 结构分析结构分析.174.1 结构分析模型.174.4 结构变形或刚度要求.185 构件设计与计算构件设计与计算.195.1 一般规定.195.2 轴心受力构件.245.3 受弯构件.305.4 拉弯、压弯构件.365.5 横向联结系.385.6 缀板.415.7 抗疲劳设计与计算.426 连接的构造和计算连接的构造和计算.686.1 一般规定.686.2 栓、钉连接.696.3 焊接连接.767 钢板梁钢板梁.837.1 一

2、般规定.837.2 钢梁翼缘.837.3 腹板.887.4 纵横向联结系.917.5 结构构造细部.928 钢箱梁钢箱梁.948.1 一般规定.94公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿18.2 正交异性钢桥面板.958.3 翼缘板.988.4 腹板.998.5 横隔板.998.6 横向联结系.1008.7 纵向联结系.1009 钢桁梁钢桁梁.10210.1 一般规定.10610.2 构造要求.11010.3 钢管杆件与节点计算.11411 钢钢-混凝土组合梁混凝土组合梁.12611.1 一般规定.12611.2 承载能力极限状态计算.12811.3 正常使用极限状态计算.12911.4 连接件设计

3、.13011.5 桥面板纵向抗剪设计.13211.6 组合梁构造要求.13412 钢塔钢塔.13612.1 一般规定.13612.2 构造细节.13612.3 相关计算规定.13812.4 附属设施.13912.5 架设.14013 缆索系统缆索系统.14113.1 一般规定.14113.2 结构设计.14114 桥面和桥面系桥面和桥面系.14514.1 一般规定.14514.2 钢桥面板.14514.3 钢桥面铺装.146公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿215 防护及维护设计防护及维护设计.14715.1 一般规定.14715.2 防腐.14715.3 防火.14915.4 维护.14915

4、.5 环境保护.15016 制造与架设制造与架设.15116.1 制造.15116.2 架设.15317 支座与伸缩装置支座与伸缩装置.15517.1 支座.15517.2 伸缩装置.157附录附录 A 受压加劲板的弹性屈曲系数受压加劲板的弹性屈曲系数.160附录附录 B 横隔板刚度和强度计算横隔板刚度和强度计算.164附录附录 C 钢管结构节点设计承载力计算钢管结构节点设计承载力计算.168公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿11 1 总则总则1.0.1 为提高公路桥梁钢结构的设计水平，使其符合国家的技术经济政策，做到技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理、保护环境的要求，制定本规范。1.0.2

5、 本规范适用于一般公路钢桥的设计，对有特殊要求的临时性公路钢桥及本规范未涉及的其他钢结构的设计可参照使用。1.0.3 本规范按照国家标准公路工程结构可靠度设计统一标准（GB/T50283）的设计原则编制，公路桥涵凡依据该标准制定的其他规范可配套应用。1.0.4 本规范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。本规范采用的设计基准期为 100 年。1.0.5 公路钢桥应按以下两类极限状态进行设计： 1 承载能力极限状态：包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏，结构、构件丧失稳定及结构倾覆。 2 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

6、部损坏。1.0.6 公路钢桥设计应根据结构破坏可能产生的严重程度，采用不同的安全等级。特大桥、大桥及高速公路和一级公路上的中桥应取为一级，其他桥梁取为二级。1.0.7 公路钢桥应考虑以下三种设计状况及其相应的极限状况设计：公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿2 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很长的状况。该状况钢桥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：桥梁在制作、运送和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。 3 偶然状况：桥梁在使用过程中偶然出现的状况。该状况只需进行承载能力极限状态

7、设计。1.0.8 公路钢结构桥梁应进行耐久性设计，设计使用年限一般为 100 年。1.0.9 公路钢桥设计应与架设方案统筹考虑，选择合理的结构形式；构造措施应便于加工、安装、维护和检查。结构单元和构件应优先考虑标准化和通用化，以减少制作、安装的工作量。1.0.10 公路钢桥的设计、加工、运送和架设应分阶段实行严格的质量管理和控制。结构在使用过程中应视环境条件和交通情况建立养护制度，以维持结构既有强度、刚度、稳定性和耐久性的要求。上述各项要求，涉及结构设计细节的内容，应在设计文件中详细注明。1.0.11 按本规范设计时，采用的作用及其组合系数应符合现行公路桥涵设计通用规范 （JTG D60）的规

8、定；结构抗震设计应符合现行公路工程抗震设计规范 （JTJ 004）的规定。钢桥制造、验收、安装则应符合现行公路桥涵施工技术规范 （JTJ 041）的规定。1.0.12 公路钢结构桥梁设计时，除应符合本规范外，尚应符合现行国家有关标准的规定。公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿32 2 术语和符号术语和符号2.1 术语术语2.1.1 强度 strength构件截面材料或连接抵抗破坏的能力。强度计算是防止结构构件或连接因材料强度被超过而破坏的计算。2.1.2 承载能力 load-carrying capacity结构或构件不会因强度、稳定或疲劳等因素破坏所能承受的最大内力；或塑性分析形成破坏机构时的最

9、大内力；或达到不适应于继续承载的变形时的内力。2.1.3 脆断 brittle fracture一般指钢结构在拉应力状态下没有出现警示性的塑性变形而突然发生的脆性断裂。2.1.4 强度标准值 characteristic value of strength国家标准规定的钢材屈服点（屈服强度）或抗拉强度。2.1.5 强度设计值 design value of strength钢材或连接的强度标准值除以相应抗力分项系数后的数值。2.1.6 屈曲 buckling杆件或板件在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态不符的较大变形而失去稳定。2.1.7 腹板屈曲后强度 post-buc

10、kling strength of web plate腹板屈曲后尚能继续保持承受荷载的能力。 公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿42.1.8 通用高厚比 normalized web slenderness参数，其值等于钢材受弯、受剪或受压屈服强度除以相应的腹板抗弯、抗剪或局部承压弹性屈曲应力之商的平方根。2.1.9 整体稳定 overall stability在外荷载作用下，对整个结构或构件能否发生屈曲或失稳的评估。2.1.10 有效宽度 effective 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。2.1.11 有效宽度系数 effective width facto

11、r板件有效宽度与板件实际宽度的比值。2.1.12 计算长度 effective length构件在其有效约束点间的几何长度乘以考虑杆端变形情况和所受合作情况的系数而得的等效长度，用以计算构件的长细比。计算焊缝连接强度时采用的焊缝长度。2.1.13 长细比 slenderness ratio构件计算长度与构件截面回转半径的比值。2.1.14 换算长细比 equivalent slenderness ratio在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界力相等的原则，将格构式构件换算为实腹构件进行计算时所对应的长细比或将弯扭与扭转失稳换算为弯曲失稳时采用的长细比。2.1.15 支撑力 nodal bra

12、cing force为减小受压构件（或构件的受压翼缘）的自由长度所设置的侧向支撑处，公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿5在被支撑构件（或构件的受压翼缘）的屈曲方向，所需施加于该构件（或构件的受压翼缘）截面剪心的侧向力。2.1.16 组合构件 built-up member由钢构件和混凝土构件组合一起承重的构件。2.1.17 钢-混凝土组合梁 steel and concrete composite beam由钢梁和混凝土板通过连接件连成整体而共同受力的承重构件。2.2 符号符号2.2.1 材料性能有关符号E钢材的弹性模量；Ec钢材的弹性模量；G钢材的剪变模量；一个锚栓的抗拉强度设计值；N、一个螺

13、栓的抗拉、抗剪和承压承载力设计值；NNN、一个铆钉的抗拉、抗剪和承压承载力设计值；NNN、组合结构中一个抗剪连接件的抗剪承载力设计值；N、受拉和受压支管在管节点处的承载力设计值；pjpjcNN、Sb支撑结构的侧移刚度（产生单位侧倾角的水平力） ；f钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；fv钢材的抗剪强度设计值；fce钢材的端面承压强度设计值；fst钢筋的抗拉强度设计值；公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿6fy钢材的屈服强度（或屈服点） ；锚栓的抗拉强度设计值；atf螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值；bbbtvcfff、铆钉的抗拉、抗剪和承压强度设计值；rrrtvcfff、对接焊缝的抗拉、抗剪和抗压强

14、度设计值；wwwtvcfff、角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；wfffc混凝土抗压强度设计值；仅考虑可变荷载标准值产生的挠度的容许值；Q同时考虑永久和可变荷载标准值产生的挠度的容许值。 T2.2.2 作用和作用效应的有关符号F集中荷载；H水平力；M弯矩；N轴心力；P高强螺栓的预拉力；Q重力荷载；R支座反力；V剪力；正应力；局部压应力；c垂直于角焊缝长度方向，按焊缝有效截面积计算的应力；f疲劳计算的应力幅或折算应力幅；公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿7变幅疲劳的等效应力幅；e疲劳容许应力幅；板件弯曲应力、局部压应力和剪应力单独作用时的临界crc,crcr、应力；剪应力；沿角焊缝长度方向，按焊

15、缝有效截面计算的剪应力；f2.2.3 几何参数有关符号A毛截面面积；An净截面面积；H柱的高度；H1、H2、H3阶形柱上段、中段（或单柱下段） 、下段的高度；I毛截面惯性矩；It毛截面抗扭惯性矩；毛截面扇性惯性矩；I净截面惯性矩；nIS毛截面面积矩；W毛截面模量；Wn净截面模量；WP塑性毛截面模量；WPn塑性净截面模量；a、g间距、间隙；b板的宽度或板的自由外伸宽度；公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿8b0箱形截面翼缘板在腹板之间的无支撑宽度；混凝土板托顶部的宽度；bs加劲肋的外伸宽度；be板件的有效宽度；d直径；de有效直径；d0孔径；e偏心矩；h截面全高；hc1混凝土板的厚度；hc2混凝土板

16、托的厚度；he角焊缝的计算厚度；hf角焊缝的焊角尺寸；hw腹板的高度；h0腹板的计算高度；i截面回转半径；l长度或跨度；l1梁受压翼缘侧向支承间距距离；螺栓（或铆钉）受力方向的连接长度；l0弯曲屈曲的计算长度；扭转屈曲的计算长度；llz集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度；s部分焊透对接焊缝坡口根部至焊缝表面的最短距离；公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿9t板的厚度；主管壁厚；ts加劲肋厚度；tw腹板的厚度；夹角；夹角；应力扩散角；梁腹板受弯计算时的通用高厚比；b梁腹板受剪计算时的通用高厚比；s梁腹板受局部压力计算时的通用高厚比；c长细比；换算长细比。0yzzuz、2.2.4 计算系数及其

17、它有关符号C用于疲劳计算的有量纲参数；K1、K2构件线刚度之比；ks构件受剪屈曲系数；Ov管节点的支管搭接率；n螺栓、铆钉或连接件数目；应力循环次数；n1所计算截面上的螺栓（或铆钉）数目；nf高强螺栓的传力摩擦面数目；nv螺栓或铆钉的剪切面数目；线膨胀系数；钢材与混凝土弹性模量之比；E梁截面模量考虑腹板有效宽度的折减系数；e公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿10疲劳计算的欠载效应等效系数；f柱腹板的应力分布不均匀系数；0钢材强度影响系数；y梁腹板刨平顶紧时采用的系数；1考虑二阶效应框架第 i 层杆件的侧移弯矩增大系数；2i支管与主管外径之比；用于计算疲劳强度的参数；梁整体稳定的等效临界弯矩系数；

18、b正面角焊缝的强度设计值增大系数；f压弯构件构件稳定的等效弯矩系数；mt、折算应力的强度设计值增大系数；1栓钉钢材强屈比；结构的重要性系数；0对主轴 x，y 的截面塑性发展系数；xy、调整系数；梁截面不对称影响系数；b用于计算阶形柱计算长度的参数；12、高强螺栓摩擦面的抗滑移系数；柱的计算长度系数；阶形柱上段、中段（或单阶柱下段） 、下段的计算长度系数；123、用于计算梁整体稳定的参数；腹板受压区有效宽度系数；轴心受压构件的稳定系数；公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿11梁的整体稳定系数；bb、集中荷载的增大系数；用于计算直接焊接钢管节点承载力的参数。nad、公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿12

19、3 3 材料及设计指标材料及设计指标 3.1 材料3.1.1 公路钢桥应根据结构形式、受力状态、连接方法及钢桥所处环境条件合理地选用钢材牌号和材质。3.1.2 钢桥主体结构的钢材宜选用 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GB/T 700 和现行国家标准低合金高强度结构钢GB/T 1591 的规定。其中 Q235 钢中的沸腾钢不应用于承重的焊接构件和承重的需验算疲劳的非焊接构件。3.1.3 公路钢桥需要进行疲劳验算的结构构件，应具有钢材冲击韧性的质量保证。当桥梁处于-20环境工作时，可选用现行国家标准中质量等级为B、C、D 钢材；但对

20、焊接结构构件，且工作环境处于-20时，则宜选用质量等级为 E 的钢材。3.1.4 焊接构件当其板厚大于 40mm，且承受沿板厚方向的拉力作用时，宜采用 Z 向钢材，其质量应符合现行国家标准厚度方向性能钢板GB/T 5313 的规定。3.1.5 钢铸件（用作钢桥支座部件等）采用的铸钢材质应符合现行国家标准一般工程用铸造碳钢件GB/T 11352 的规定。3.1.6 销、铰、轴等宜采用优质碳素结构钢锻制或轧制钢材，其质量应符合现行国家标准优质碳素结构钢GB/T 699 的规定。公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿133.1.7 高强度螺栓、螺母、垫圈的技术条件应符合现行国家标准钢结构用高强度大六角头螺

21、栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T 1231 或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T 3632、 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件GB/T 3633 的规定。3.1.8 普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓 C 级GB/T 5780 和六角头螺栓GB/T 5782 的规定。3.1.9 铆钉采用的牌号及材质应符合现行国家标准标准件用碳素热轧圆钢GB 715 的规定。3.1.10 锚栓的材料可采用 Q235 钢或 Q345 钢，其材质应符合现行国家标准碳素结构钢GB/T 700 和低合金高强度结构钢GB/T 1591 的规定。3.1.11 圆柱头焊钉（栓钉）连接件的材料应符合现行国家标准

22、电弧螺栓焊用圆柱头焊钉GB/T 10433 的规定。3.1.12 钢桥选用的焊接材料应与主体金属相匹配，并且应符合下列要求：1 手工焊接采用的焊条应符合现行国家标准碳钢焊条GB/T 5117 或现行国家标准低合金钢焊条GB/T 5118 的规定。选择的型号应与主体金属力学性能相适应。对需要验算疲劳的构件宜采用低氢型碱性焊条。2 自动焊和半自动焊采用的焊丝和焊剂应与主体金属力学性能相适应，并保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T 5293 或现行国家标准低合金钢埋弧焊用焊丝和焊剂的规定3.2 设计指标3.2.1 钢材的强度设计值应根据钢材的不同厚度或直径按表 3

23、.2.1 的规定采用。公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿14表 3.2.1 钢材的强度设计值(MPa)钢材牌号厚度或直径（mm）抗拉、抗压和抗弯fd抗剪fvd端面承压（刨平顶紧）fcd161851052751640180100270406017095255Q235 钢60100165902451627516041016352601503903550235135350Q345 钢501002201253301631018046516352951704403550280160420Q390 钢501002651503951633519550016353201854803550305175450Q42

24、0 钢50100285165425注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。3.2.2 钢铸件和锻钢等的强度设计值应按表 3.2.2 的规定采用。表 3.2.2 铸钢、35 号锻钢和 45 号钢的强度设计值(MPa)钢 号强 度 种 类ZG230-450ZG270-500ZG310-57035 号锻钢45 号钢抗拉、抗压和抗弯fd170200225250280抗 剪 fvd100115130145160铰轴紧密接触时径向受压 frd185100110125140辊轴或摇轴自由接触时径向受压 frd26.58.09.010.011.0销孔承压 fsd19

25、0210注：1 铰轴紧密接触系指接触面为圆弧中心角为 245的接触；辊轴或摇轴自由接触系指轴与板平面的接触。2 计算紧密接触或自由接触受压强度时，其承压面积采用轴径截面。轴与板采用公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿15不同钢种时，径向受压设计值取用其较低者。3.2.3 焊缝的强度设计值应按表 3.2.3 的规定采用。表 3.2.3 焊缝的强度设计值(MPa)构件钢材对接焊缝角焊缝焊缝质量为下列等级时，抗拉wtdf焊接方法和焊条型号牌号厚度或直径（mm）抗压wcdf一级、二级三级抗剪wvdf抗拉、抗压和抗剪wfdf161851851551051640180180150100406017017014

26、595自动焊、半自动焊和 E43 型焊条的手工焊Q235 钢60100165165140901401627527523516016352602602201503550235235200135自动焊、半自动焊和 E50 型焊条的手工焊Q345 钢501002202201851251751631031026518016352952952501703550280280240160Q390 钢501002652652251501951633533528519516353203202701853550305305260175自动焊、半自动焊和 E55 型焊条的手工焊Q420 钢5010028528524

27、5165195注：1 对接焊缝受弯时，在受压区的抗弯强度设计值取，在受拉区的抗弯强度设计值wcdf取。wtdf2 焊缝质量等级应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB50205 的规定。其中厚度小于 8mm 钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。3.2.4 普通螺栓和锚栓连接的强度设计值应按表 3.2.4 的规定采用。公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿16表 3.2.4 普通螺栓连接的强度设计值(MPa)普通螺栓C 级A、B 级锚栓螺栓的性能等级、锚栓和 构件钢材的牌号抗拉btdf抗剪bvdf承压bcdf抗拉btdf抗剪bvdf承压bcdf抗拉atdf4.6 级、4.8 级

28、1451205.6 级210190普通螺栓8.8 级400320Q235 钢125锚栓Q345 钢160Q235 钢265350Q345 钢340450Q390 钢355470构件Q420 钢380500注：A、B 级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C 级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的要求。3.2.5 采用性能等级为 10.9S 的高强度螺栓，其预拉力设计值 Pd应根据螺纹直径规格按表 3.2.5 的规定取用。表 3.2.5 一个高强度螺栓的预拉力设计值（kN）螺纹直径规格M20M22M24M27M30预拉力Pd1551902

29、252903553.2.6 铆钉连接的强度设计值应按表 3.2.6 的规定采用。表 3.2.6 铆钉连接的强度设计值(MPa)抗剪rvdf承压rcdf铆钉钢号和构件钢材牌号抗拉(钉头拉脱)rtdfI 类孔II 类孔I 类孔II 类孔铆钉BL2 或 BL3105160135Q235 钢390320构件Q345 钢500405公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿17Q390 钢520425注：1 I 类孔系指在装配好的构件上钻成的孔；在单个零件和构件上用钻模钻成的孔；在单个零件上先钻成或冲成较小的孔，然后在装配好的构件上再扩钻成的孔。2 类孔系指在单个零件上一次冲成或不用钻模钻钻成的孔。3 沉头和半沉

30、头铆钉连接表中数值应乘以折减系数 .7 钢材和铸钢件的物理性能指标应按表 3.2.7 的规定采用。表 3.2.3 钢材和钢铸件的物理性能指标弹性模量 E(MPa)剪变模量 G(MPa)线膨胀系数（以每计）质量重力密度（kN/m3)206103791031210-678.5公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿184 4 结构分析结构分析4.1 结构分析模型 4.1.1 一般要求1 结构分析采用的模型应包含相关变量。2 所选择的结构模型，应当是在可接受的精度范围内预期结构行为的模型。这一模型也应该适用于所考虑的极限状态。3 结构模型应基于确定的工程理论和工程实践，如果必要的话，也应该由经

31、验所验证。4 结构内力分析，均应按弹性体系计算，不考虑由非弹性变形所产生的塑性内力重分布。4.1.2 静力分析1 结构静力分析模型应基于构件本身、构件间接头以及构件与地面间适当的力-变形关系得选择。2 施加于结构上的边界条件应代表结构固有的属性。3 如果位移和变形的效应导致了作用效应的明显增加，则应计入极限状态验证中去。4 非直接作用应通过下列方式计入结构分析中：1）在线弹性分析中，直接地作用或作为等效力（使用适当的弹性模量比） ；2）在非线性分析中，直接地作为强迫变形。4.1.3 动力分析1 建立用于决定作用效应的结构模型时，应考虑所有相关的结构构件、质量、强度、刚度和阻尼特性，以及所有相关

32、的非结构构件及其性质。2 应用于模型的边界条件应代表结构的固有性质。公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿193 在准静力状态作为动力作用考虑是合适的情况下，可以通过把动力部分包含到静力值中，或者应用相关动力放大系数到静力作用等方式计入动力部分影响。4 在计算土-结构相互作用效应时，土体的贡献可以适当地模拟为等效弹簧或者缓冲阻尼器。4.2 计算结构、构件、连接和结构细部的疲劳时，应按条款 5.5 项中规定的疲劳设计荷载和应力循环次数，按疲劳容许应力幅法计算。4.3 钢结构在各种荷载的最不利组合下，由荷载标准值所生的稳定力矩应大于各种荷载标准值所产生的倾覆力矩的 1.3 倍。4.4 结构变形或刚度要求

33、4.4.1 一般要求结构变形按正常使用极限状态考虑。分析结构的变形(挠度)，应采用线弹性法。对于结构自重产生的变形(挠度)应考虑施工方法和顺序，应计及施工期间结构刚度的变化。结构和结构任何部件的变形不得使人有不安全的感觉，也不得改变结构或其部件原有的受力图式。4.4.2 满足桥下净空的限制 在常遇荷载组合下，桥梁结构的任何部件不得侵入桥下净空的规定范围。4.4.3 桥梁预拱度的设置1 桥纵轴线应避免下垂的视觉效果。2 计算预拱度时，要考虑连接的剪切变形和滑移。起拱应做成光滑平顺曲线；对于中小跨度桥梁起拱值可按结构自重和 12 静活载所产生的竖向挠度考虑，对大跨度和超大跨度桥梁只按结构自重考虑；

34、如桥面在竖曲线上，预拱度应与竖曲线纵坡一致。3 桥面刚度应不影响排水系统的顺畅。公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿204 桥面板刚度应与钢板上铺装刚度相适应。公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿215 5 构件设计与计算构件设计与计算5.1 一般规定5.1.1 钢材的最小厚度 除了扎制型钢、正交异性板的加劲肋、填板以及栏杆和灯柱之外，所有受力钢构件的板厚不应小于 8mm。节点板、焊接梁腹板、纵梁与横梁和横梁与主梁连接用的角钢肢的厚度不应对严重腐蚀环境，应预留钢材腐蚀厚度或采用特殊有效的防腐措施。5.1.2 残余应力除有限元方法外，本章所给的设计方法，已考虑由于轧制、卸装、运输和焊接所产生的残余应力的

35、影响。直接采用有限元方法对构件设计极限状态进行验算时，应考虑残余应力的影响。5.1.3 构件的几何缺陷对于拱、承受较大轴向压力的构件以及压、弯构件应计及初始几何缺陷和安装误差的影响。初始几何缺陷分为的构件整体缺陷和组成构件的板件的局部缺陷。初始几何缺陷的形状可按该结构或构件的一阶弹性屈曲模式确定。构件和板件的初始几何缺陷的最大值按既有调查数据确定。在缺乏调查数据时建0e议杆件和板件初始几何缺陷的最大值分别取和，L 为构件0/500eL0/200eL两约束点间距离。5.1.4 有效截面1 构件的强度和稳定应按有效截面计算。 1) 考虑剪力滞影响的有效截面按下式计算：effA(5.1.4-1)ef

36、fiiiAAA i第 i 块板件受压板件面积；公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿22 i考虑剪力滞影响的第 i 块板件的翼缘有效宽度系数，按 5.1.5 条计算。 2) 考虑受压加劲板局部稳定影响的有效截面按下式计算：effA(5.1.4-2),effl iiiAAl,i第 i 块板件的受压板件局部稳定系数，按 5.1.7 条计算。 3) 同时考虑剪力滞和受压加劲板局部稳定影响的有效截面按下式计算：effA(5.1.4-3),effil iiiAA 2 受拉翼缘的强度计算有效截面应考虑剪力滞和孔洞的影响。 3 受压翼缘和腹板的强度计算有效截面应考虑剪力滞、孔洞和板件局部稳定的影响。4 杆件稳定计

37、算应考虑剪力滞和板件局部稳定的影响。5.1.5 剪力滞 1 构件的设计与计算应考虑剪力滞的影响，在没有更精确分析和（或）有另外规定的情况下，钢翼缘有效宽度系数按本规定取用。 2 翼缘有效宽度系数 翼缘的有效宽度应依线弹性空间分析结果确定。如缺少可靠分析结果时，可采用下列方法计算受压翼缘板的有效宽度： 对于 I 形， 形和箱形梁，当计算其应力和变形时，腹板单侧翼缘有效宽度系数 （有效宽度与实际宽度的比值 =be/b）按式（5.1. 5-1）和（5.1. 5-2）计算，其适用条件见表 5.1.5-1。表 5.1.5-1 翼缘单侧有效宽度腹板单侧翼缘有效宽度计算梁段号符号适用公式等效跨度计算图式简支

38、梁L（5.1. 5-1）LL1 L公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿231L0.8L12L（5.1. 5-1）0.6L21s0.2(L1+L2)2s（5.1. 5-2）0.2(L2+L3)连续梁在该区间两端点值之间线性插值123456L1s1L2s2L1L278L30.2L10.2L0.2L0.2L3（5.1. 5-1）2b1 0.051.1 2 0.050.301.01 2.141.43( ) 0.030.500.5,.bbbbbb时应用空间分析或其它更精确的方法确定（5.1. 5-2）22b1 0.021.063.24.5( ) 0.020.30b1.042.231.49( ) 0.300.

39、500.5,.bbbbbb时应用空间分析或其它更精确的方法确定式中： 腹板上单侧翼缘有效宽度； b 腹板间距的 1/2，对于腹板外侧翼缘外伸肢为伸臂部分的宽度，如图 5.1. 5-1 所示； 等效跨长，见表 5.1. 5-。122图 5.1.5-1 翼缘的有效宽度be4be3be2be2be1be3公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿24 5.1.6 受压板件加劲肋 如图 5.1.6-1 所示受压板件加劲肋几何尺寸应满足以下规定要求。hsthststhbsssobsbssbtsstshhbsobssosbs2hds1hs2bb2b1t=t 或tb1fwhso图 5.1.6-1 加劲肋尺寸符号含 1

40、 扁钢加劲肋 扁钢加劲肋的宽厚比应满足下式要求： (5.1.6-1)yssfth34512 2 符合热轧球扁钢（GB/T 9945-2001） 的球扁钢加劲尺寸比例应满足下式要求： (5.1.6-2)yssfhl3453 (5.1.6-3)yssfthkb34530式中 加劲肋位于两横向构件间的跨长；sl 球扁钢的全高；sh Q345 钢取 0.4，Q234 级钢取 0.15。sk 3 角钢加劲肋的尺寸比例应满足下式要求： (5.1.6-4)yssftb34512 (5.1.6-5)yssfth34512 (5.1.6-6)yssfbl34515式中 加劲肋位于两横向构件间的跨长。sl公路钢结

41、构桥梁设计规范征求意见稿25 4 L 形、T 形钢加劲肋的尺寸比例应满足下式要求： (5.1.6-7)yssftb3451200 (5.1.6-8)yssfth34530ysf式中 加劲肋处纵向应力（以受压为正） 。s 5 闭口加劲肋的尺寸比例应满足下式要求： (5.1.6-9)yssfth345301ysf (5.1.6-10)yssfth345302ysf5.1.7 轴心受压板件的局部稳定系数 1 轴心受压板件的局部稳定系数由相对宽厚比 R 按下式计算 (5.1.7-1)38. 038. 0/0338. 0/286. 0/968. 018. 00 . 132RRRRRl (相对宽厚比)(5

42、.1.7-2)kEftbfRycry1)1 (1222式中 b加劲板的宽（腹板或刚性纵向加劲肋的间距） ；t被加劲板板厚；E弹性模量；v泊松比；k加劲板的弹性屈曲系数，加劲肋的刚度符合条款 5.2.6 项规定时，可参考附录 A 的简化公式计算。 2 圆筒轴心受压的局部稳定系数按下式计算： (5.1.7-3)4007070700016. 010 . 1tDtDtDl式中 D圆筒外径；公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿26t圆筒板厚。5.2 轴心受力构件5.2.1 轴心受拉构件的强度 1 轴心受拉构件的强度，除高强螺栓摩擦型连接处外，应按下式计算：(5.2.1-1)1ut(5.2.1-2)effNA

43、(5.2.1-3)utyRf式中 N轴心拉力； Aeff净截面面积； 轴心受拉构件抗力系数。R 2 高强螺栓摩擦型连接处的强度按下式计算：(5.2.1-4)ulnn15 . 01式中 n在节点或拼接处，构件一端连接的高强螺栓数目； n1所计算截面（最外列螺栓处）上的高强螺栓数目； 拉应力，按式(5.2.2.-2)计算。5.2.2 轴心受压构件强度和稳定 1 轴心受压构件强度 轴心受压构件的强度应按下式计算： (5.2.2-1)1uc(5.2.2-2)effNA公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿27(5.2.2-3)ucyRf式中 N计算截面的轴心压力； Aeff考虑局部稳定影响的净截面面积； 轴

44、心受压构件抗力系数。R 2 轴心受压构件稳定 1) 轴心受压构件应考虑截面局部稳定产生的截面偏心影响。 2) 轴心受压构件的有效截面无偏心时，稳定应按下式计算：(5.2.2-4)max1ucNN(5.2.2-5)uceffyRNAf式中 Nmax轴心压力，当压力沿轴向变化时取杆件中间 1/3 部分的最大值； 且轴心受压构件整体稳定系数，按 5.2.4 条计算。 A eff考虑局部稳定影响的有效截面面积。 3) 轴心受压构件的有效截面有偏心时，应按偏心受压构件计算，偏心弯矩按下式计算：(5.2.2-6)NMNe式中 eN有效截面偏心距。5.2.3 轴心受压整体稳定系数 轴心受压整体稳定系数（取截

45、面两主轴稳定系数中的较小者） ，应根据构件的长细比、钢材屈服强度和表 5.2.4 的截面分类按下式计算：(5.2.3-1)2202024)1 (11)1 (11212 . 012 . 0时：时：其中，相对长细比 (5.2.3-2),effyyeffE crAffAAEA:(5.2.3-3)2 . 0(0公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿28式中，轴心受压构件弹性稳定欧拉应力，；,E cr2,2E crE轴心受压构件长细比，无可靠资料时可按 5.2.5 或有限元方法计算。公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿29表 5.2.3 轴心受压整体稳定系数的截面分类横截面形式限制条件屈曲方向屈曲曲线类型40ft

46、mmy 轴z 轴ab1.2h b 40100ftmmy 轴z 轴bc100ftmmy 轴z 轴bc轧制截面1.2h b 100ftmmy 轴z 轴dd40ftmmy 轴z 轴bc焊接形截面40ftmmy 轴z 轴cd热轧任意a空心截面冷弯任意c一般截面（空心截面除外）任意b焊接箱形截面宽焊缝0.5fat30fb t 30wh t 任意cU 形、T 形和实心截面任意ccL 形截面任意bb公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿305.2.4 等截面杆件的长细比 1 双轴对称截面杆件 双轴对称截面杆件的长细比应按照下列规定确定： (5.2.4-1)xxxil0yyyil0式中 杆件对主轴 x 和 y 的计

47、算长度；oyoxll. 杆件截面对主轴 x 和 y 的回转半径。yxii. 2 单轴对称截面杆件 截面为单轴对称的杆件，绕非对称轴的长细比仍按式（5.2.6-1）计算，x但绕对称轴应取计及扭转效应的下列换算长细比代替：y=(5.2.4-2)yz2122222222214)(21zyoozyzyle(5.2.4-3)22027 .25lIIAitz(5.2.4-4)222020yxiiei式中 截面形心至剪心的距离；0e 截面对剪心的极回转半径；0i 构件对对称轴的长细比；y 扭转屈曲的换算长细比；z 毛截面抗扭惯性矩；ti 毛截面扇性惯性矩；对 T 形截面（轧制、双板焊接、双角钢组合）I、十字

48、形截面和 角形截面可近似取=0; I A毛截面面积； 扭转屈曲的计算长度，对两端铰接端部截面可自由翘曲或两端嵌l固端部截面的翘曲完全受到约束的杆件，取l0oyl 3 格构式构件公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿31 格构式轴心受压构件的 稳定性仍应按公式（5.2.6）计算，但对虚轴（图5.2.4a 的 x 轴和图 5.2.4 b、c 的 x 轴和 y 轴）的长细比应取换算长细比。换算长细比应按下列公式计算： 1) 双肢组合构件（图 5.2.4 a）:当缀件为缀板时： （5.2.4-5）212xox当缀件为缀条时： （5.2.4-6）xxoxAA1227式中 整个构件对 x 轴的 细长比：x分肢对

49、 最小刚度轴 1-1 的长细比，其计算长度取为：焊接时，1为相邻两缀板的净距离；螺栓连接时，为相邻两缀板边缘螺栓的距离；构件截面中垂直于 x 轴的各斜缀条毛截面面积之和。xA1 2) 四肢组合构件（图 5.2.4 b）: 当缀件为缀板时： （5.2.4-7）212xox（5.2.4-8）212yoy 当缀件为缀条时：（5.2.4-9）xxoxAA1240（5.2.4-10）yyoyAA1240式中 整个构件对 y 轴的 长细比;y 构件截面中垂直于 y 轴的各斜缀条毛截面面积之和。yA13) 缀件为缀条的三肢组合构件（图 5.2.6-1c）： (5.2.4-11)cos5 . 1 (42212

50、AAxox公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿32 (5.2.4-12)212cos42AAyoy式中 构件截面中各斜缀条买截面面积之和；1A 构件截面内缀条所在平面于 x 轴的夹角。 注：(1) 同一截面处缀板的线刚度之和不得大于柱较大分肢线刚度的 6 倍。 (2) 斜缀条于构件轴线间的夹角应在 4070范围内。a b c图 5.2.4 格构式组合构件截面 3 格构式构件分肢的长细比限制对格构式轴心受压构件：当缀件为缀条时，其分肢的长细比不应大于构件两1方向长细比（对虚轴取换算长细比）的较大值的 0.7 倍；当缀件为缀板时，max不应大于 40，并不应大于的 0.5 倍（2ab焊接 I 形截面h

51、/b2h/b2cd其它截面d弯矩分布MM公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿375.3.3 腹板加劲肋 1 腹板厚度应满足表 5.3.3-1 的最小板厚要求。表 5.3.3-1 钢板梁腹板最小厚度钢材品种Q235 钢Q345 钢备注不设横向加劲肋及水平加劲肋时700h600h仅设横向加劲肋，但不设水平加劲肋时1600h1400h设横向加劲肋和 1 段水平加劲肋时2800h2400h水平加劲肋位于距受压翼缘 0.2h0 附近设设横向加劲肋和 2 段水平加劲肋时3100h3100h水平加劲肋位于距受压翼缘 0.14h0 和 0.36h0 附近注：为腹板计算高度，对焊接梁为腹板的全高，对铆接梁为上、下翼

52、缘角钢内排铆钉0h线的间距； 且为应力折减系数，。腹板弯曲设计应力腹板计算应力 2 腹板纵横向加劲肋应满足以下第 34 款和第 5.1.5 条的规定。 3 腹板横向加劲肋的间距 a 由应满足以下要求：(5.3.3-1)950wta式中 tw腹板的厚度； 标准组合下的腹板剪应力。腹板横向加劲肋惯性矩应满足以下要求：(5.3.3-2)303twIh t式中 It单侧设置横向加劲肋时加劲肋对于与腹板连接线的惯性矩，或双侧对称设置横向加劲肋时加劲肋腹板中心线的惯性矩； 4 腹板纵向加劲肋满足以下要求：(5.3.3-3)30 wllthI(5.3.3-4)200max 5la ha h

53、，式中 Il单侧设置横向加劲肋时加劲肋对于与腹板连接线的惯性矩，或双侧对称设置横向加劲肋时加劲肋腹板中心线的惯性矩；公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿38 a腹板横向加劲肋间距。5.3.4 腹板局部稳定腹板局部稳定 腹板满足以下第一款和第二款规定时，可以认为腹板满足稳定安全性要求。 1 四边简支板板元 如图 5.3.2-2 所示的不均匀压应力和剪应力作用下，由加劲肋或翼板围成的四边简支板腹板元应满足下列规定：(5.3.4-1)12)1 (2)1 (22121uulul(5.3.4-2)12; (5.3.4-3)yllyul125. 027. 0)1 . 01 . 1 (cryl; (5.3.4-

54、4)226 . 0)6 . 0(614. 016 . 032yyyssussusyucrys, (5.3.4-5)222)1 (12btEkcr71)1 (975. 51010264. 6636. 7011 . 14 . 822kkk; (5.3.4-6)222)1 (12btEkcr1,34. 541434. 522ababkababk式中 b 腹板的宽； t腹板板厚； E弹性模量； 泊松比。公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿39图 5.3.2-2 四边简支腹板板元 2 四边简支加劲腹板 如图 5.3.2-2 所示的不均匀压应力和剪应力作用下，加劲肋满足 5.2.9 规定的四边简支板加劲腹板应

55、满足下列规定：(5.3.4-7)122uubbucc ； (5.3.4-8)12)1 (c12)1 (b12; (5.3.4-9)226 . 09 . 1562. 027 . 0csyuccsyuccyucccryc,; (5.3.4-10)226 . 0)6 . 0(614. 016 . 02bbyubbbyubbyubbcryb,; (5.3.4-11)226 . 0)6 . 0(614. 016 . 02yyyssussusucrys (5.3.4-12)3yy式中，、和分别为加劲腹板的均匀受压、纯弯和纯剪弹性屈曲欧拉ccr,bcr,cr应力，可按加劲板弹性稳定理论计算。公路钢结构桥梁设

56、计规范征求意见稿40图 5.3.2-3 四边简支加劲腹板5.4 拉弯、压弯构件5.4.1 强度计算 实腹式拉弯、压弯构件强度应满足下列规定：(5.4.1-1)1yyNxxNuuxuyMNeMNeNNMM(5.4.1-2)uxeffyRNAf(5.4.1-3),uxx effyRMWf(5.4.1-4),uyy effyRMWf式中：N计算截面轴力； ，计算截面弯矩；xMyM Wx,eff，Wy,eff考虑剪力滞和受压板件局部稳定的有效截面模量。 exN, exN有效截面偏心距。5.4.2 稳定计算 实腹式拉弯、压弯构件强度应满足下列规定：(5.4.2-1),11yyNmaxxxNmxmyxub

57、yuyuxmaxx crMNeNMNeNMMNN(5.4.2-2),11yyNmaxxxNmxmyyubxuxuymaxy crMNeNMNeNMMNN(5.4.2-3)ueffyRNAf公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿41(5.4.2-4),uxx effyRMWf(5.4.2-5),uyy effyRMWf式中：Nmax所计算构件中间 1/3 范围内的最大轴力； ，所计算构件段范围内的最大弯矩；xMyM Ax,eff考虑受压板件局部稳定的有效截面面积；Wx,eff，Wy,eff考虑剪力滞和受压板件局部稳定的有效截面模量； exN, exN有效截面偏心距； ,轴心受压构件整体稳定系数；xy

58、,弯矩作用平面内的受弯构件稳定系数；bxby ，欧拉荷载；, x crN, y crN 双向受弯相关系数=0.6； ，等效弯矩系数，按表 5.4.2-1 计算。mxym表 5.4.2-1 压弯整体稳定等效弯矩系数弯矩分布,m i,0.790.210.36(0.33)m iiicr iNNN：轴力：i 轴方向的轴心受压欧拉荷载,cr iN2,2,1im iicr iEINL MN ：i 轴方向的最大弯矩iM：杆件的最大挠度,1 0.18m icr iNN ,1 0.03m icr iNN 公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿425.5 横向联结系5.5.1 横向联结系也叫侧向支撑系，上、下平面纵向联

59、结系或平纵联。应根据所有施工状态和成桥运用阶段的需要考虑横向联结系的设置。梁式桥应在其弦杆或翼缘上、下平面内设横向联结系(平纵联)，但跨径较小的上承式梁桥，可不设下平纵联。 由钢梁和钢筋混凝土板组成的结合梁，如在安装时无特殊需要，其行车系平面内可不再设水平纵联。 横向联结系应尽量与梁的翼缘直接相连。5.5.2 纵向联结系与主桁或主梁共同作用时，可不考虑各构件不在同一高度的偏心影响。 纵向联结系应考虑自身重力引起的弯矩，该弯矩按跨径等于杆件长度的简支梁计算。 纵向联结系应能承担横向水平力，并将全桥横向水平力可靠的传于支座。 主桁上的风力，按上、下平纵联各承担 50计，行车系上的风力、离心力引起的

60、荷载，按行车系所在平面纵联承担 100计，另一平纵联分担 20。 在下承式桥梁中，如仅设置行车系平面内的纵向联结系，则所有水平荷载均由其承担。5.5.3 在交叉形、菱形和三角形纵向联结系中，应计算由于竖向荷载(包括上部结构重力)引起的联结系杆件内力。 对于三角形或菱形纵向联结系，还应计算由于联结系横杆的作用力所引起的在联结系平面内的弯矩。上述弯矩与风力组合计算时，容许应力可提高20。在稳定计算中，可不考虑上述弯矩。 交叉形、菱形和三角形纵向联结系，由主桁或主梁变形而引起的杆件内力按下列公式计算。 1 纵向联结系斜杆内力：公路钢结构桥梁设计规范征求意见稿43交叉形 （5.5.3-1）233cos