公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范学习与应用讲评讲稿

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

（JTGD62—2004）

学习与应用讲评前言新颁布的<公路桥涵设计通用规范>JTGD62-2004（以下简称<通用规范JTGD62>）和<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>TTGD62-2004（以下简称<桥规JTGD62>）业经交通部批准，于2004年10月1日开始实施。新颁布的<通用设计规范JTGD62>是在原<公路桥涵设计通用规范>JTG023-85的基础上修订而成。在规范修订过程中，规范修订组同哈尔滨工业大学、同济大学和湖南大学等单位进行了专题科研，并吸收了国内其它单位的研究新成果和实际工程经验，借鉴国际先进的标准规范，与国内相关规范做了比较和协调。修订的主要内容有：按《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T50283—1999)的规定，新规范采用了以概率理论为基础的极限状态设计法；按<工程结构设计基本术语合通用符号>（GBJ123—90）的规定，修改了符号，并列出了基本名词术语，增加了结构耐久性设计规定，明确提出了公路桥涵结构设计应按所处的环境进行耐久性设计的概念；在材料方面，改变了强度的取值原则，将混凝土的强度等级提高到C80，钢筋品种也随现行国家标准的规定作了调整；全面改进和补充了各种受力构件的正截面和受弯构件的正截面和受弯构件斜截面承载力计算内容；改善了预应力混凝土受弯构件抗裂限值，裂缝宽度和构件刚度的计算方法，以及预应力钢筋的几项预应力损失，如钢丝和钢绞线的松弛损失，混凝土收缩和徐变损失等。此外，新规范增加了组合式受弯构件、墩台盖梁、桩基承台和箱梁翼缘有效宽度等方面的计算和构造的规定。对桥梁上、下部构造，如钢筋的最小保护层厚度，最小锚固长度，钢筋接头及钢筋最小配筋率等方面也作了较全面的补充和完善。新颁布的<通用设计规范JTGD62>和<桥规JTGD62>是我国桥梁结构理论研究和设计经验的总结，反映了近年来国内外桥梁结构理论方面的新成就，与原规范相比不仅在内容上有较大变化，而且有很多实质性的改进，对提高和保证桥梁结构设计质量，达到技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的设计要求具有重要意义。了解修改规范的内容和依据，对于正确地掌握和应用新规范是很重要的，这也是广大设计、施工、科研、教学人员十分关心的问题。为了配合新规范的实施，帮助工程技术人员全面地深刻理解新规范有关内容，我们编写了这本“学习与应用讲评”材料，笔者试图以浅显的文字，反应规范有条文的背景于应用，使读者能够准确了解规范的原意，正确的应用规范进行设计。由于笔者水平有限，时间又较为仓促，文中难免有不妥或疏漏处，敬请读者批评指正。

张树仁

2004年10月于哈尔滨新袭编<公路荒钢筋商混凝患土及速预应揉力混诉凝土拜桥涵什设计抚规范>打JT昂G们D6椒2-盾20被04（古以兴下稍简拦称<桥规JT僚G泥D6螺2>）朵是厉按芝概难率壤极耀限父状晓态靠设惊计颈法峰编舌写陶的梳。击我涝国文公恩路胃工派程史结策构锦设摔计电由琴长厉期决沿迁用洞的劲，疑不椅甚玩合扎理胁的书“递定豆值剖设撇计不法倦”众转赔变温为颗“疗概寨率竟极茎限乘状霉态膝设仗计兵法呆”续，慕即李在醒度肃量销结抗构标可陵靠季性岩上陵由通经夏验单方和法渣转臭变引为迅运移用出统邮计窝数紫学来的衫方妈法梢，邀这集无劫疑塔是同设尾计痕思寸想冤和秒设抗计炒理甜论百的殃一骆大峰进坐步因，膀使里结老构奋设切计末更炼符酒合谈客狐观妄实羊际兔情王况隐。所有捆建筑牺结构窝在设则计时听必须镰符合芝技术山先进简、经遭济合悔理、木安全浓适用象的要露求。结宇构较的究可遥靠虽性泛是下由滋结彻构学的宾安尼全校性阁、孙适蝇用拜性总和润耐先久乖性咬决顽定剑的贴。阅在厕结归构泄设测计惑中甜，踢结酬构撇的目安监全那性唤、源适颤用反性吵和吊耐愉久证性著是敞采惨用违功啄能教极各限芒状准态眼作友为棕判沾别温条翠件锻。驻所馅谓爹功撑能丢极偿限敌状丝式态拨，诉是蝇指谎整优个拦结医构录构袜件访的瞒一既部幸分防或腔全汁部宪超道过杆某进一乌特稍定逼状超态影，本就乘不奖能疯满腹足师某额一并功衰能罩要治求颈，视此糊特玩定省状铁态老称抄为嗓该府功晕能两的殿极送限泪状顶态怎。建漂筑沙结咳构唉的丛极超限矩状而态贩可姐分遥为海承线载引能双力挖极正限通状收态乳和站正盛常嘴使劝用紫极靠限乘状绒态挡两氏类涉。1葬.承载技能力妻极限银状态所诞谓键承渣载缸能樱力义极罚限勒状漂态肥，爱是堵指膜结角构颤或刺构箱件块达课到停最轰大哭承捉载舞力鲜或贵出盲现辨不厦适津于框继斑续染承贿载既的绍变听形岸或踩变虹位欲的浪状搅态答。夏它裙是菊结挎构微安库全意性但功竖能商极然限答状驴态嫌。柔当贵结笔构须或滔构炊件黑出禁现吃下拦列衔状绞态瓜之哨一役时农，瓣应勒认就为逮超枪过丘了森承嘱载仪能狡力凉极拉限诉状晶态敬：（1）禾结括构贡或屠结赔构岗的贸一悲部乔分君作防为爬刚秤体计失颗去咬平门衡茶；（2）结生构、等结构逆构件后或其沉连接坏因超鲁过材意料强质度而巩破坏高，或顷因过百度的粥塑性面变形荣而不廉能继条续承税载；（3）结钢构转沸变为钳机动传体系锄；（4）结脱构或躺结构炭构件报丧失忙稳定也。超约过禾结梢构因承伯载柿能吗力胸极步限颤状谎态饺将傲导伞致针人怜身追伤狸亡膏和放经处济影损杜失浪，欺因驼此摘任蹈何肌结盾构陕和料结需构棋构姜件跪均厦需归避算免垒出郊现流这秤种搏状粉态砖。横为撕此扎，夜在嘉设敢计爽时脆应著控吵制摇出片现佳承馋载扁能价力咸极盗限起状司态逐的内概阅率货，舱使陕其晨处的于土很挺低欧的迫水及平表。2辜.正饿常册使覆用筐极伏限功状登态所谓寨正常丢使用伙极限仅状态醒是指炸对应任于结普构或探构件乐达到愧正常端使用嗓或耐蜜久性响的某鹿项限匙值的晓状态毛，它死是结近构的械适用绢性和歪耐久痒性功访能极齐限状墓态。捞当结略构或老结构鄙构件童出现别下之凤状态家之一瓣，应木认为照超过剂了正顽常使福用极六限状笋态：（1）影擦响正饥常使报用或罢外观怪的变俭形；（2）勇影过响患正佛常幻玉使挖用好或揪耐暑久红性喇的兄局沈部捎损各坏志（哲例愁如老，锐钢叼筋守混瞧凝赤土鱼构量件脉的内裂攀缝哥宽除度新超盼过径某奖个煮限患值标）愁；（3）影垫响正辽常使魄用的滥振动议；（4）影举响正所常使比用的孙其他而特定他状态矛。各种丈结构防或构写件都钞有不腐同程离度的叶结构劝正常产使用劳极限忽状态继要求副。当阅结构捞超过全正常兽使用遗极限涨状态扎时，剩虽然君它已简不能睛满足稳适用葛性和虏耐久最性功炭能要柴求，为但结那构并踢没有旷破坏历，不嚼会导历致人峰身伤问亡。筛因此粮，出秩现正外常使性用极悠限状旺态的袭概率评允许要大于盲承载盐能力慕极限挥状态结出现拌率的野概率纺。极词限矮状奋态乎设顾计抹的蚀基华本控方励程狼可蜜写焰为受下挪列然形殊式割：（1僵-防1）式中—魂—作常用挪（合或锣荷警载才）续效增应糊；——结岩构卫抗蜜力捆。（1）灶作赛用妙（座或文荷怜载并）舞效灾应圣与桶结饱构倘抗具力炮的仗随假机遵性作用框（或搞荷载姻）效乒应是证指作毁用（积或荷幕载）送引起霸的内疮力（稼例如线，弯层矩、造剪力渴、轴申力、撒扭矩稠等）惯。对彩弹性循材料已构件漠，作玻用（顾或荷弱载）赖效应匀与作初用（驻或荷加载）之呈线燥性关逮系，桃因此木，可播用作据用（亲或荷惜载）奴的特分性来罢描述瘦作用有（或扒荷载惕）效种应特摇性。作扁用戴（终或基荷宜载危）启的佩基借本吗特简性击是刚随铁机神性灿，挡这滩种免随以机士性青表稿现侨在挂两巩个滔方崇面殿，帆其与一安是滴作哥用沟（广或纹荷描载稀）牌的门取颂值掀具祥有则随牵机日性乡丰，请其并二唉是冰作扭用欧（拒或材荷扎载巴）针随初时龟间真的点变览化吐。救按扬作绞用拥（派或醒荷绩载瓜）荣随仓时侦间胸的补变却化颠情代况锣可勿分斜为扁永痛久颜作顿用质、心可辫变告作艰用庭和垦偶驶然价作折用姜三荣类雨：永准久健作尾用字在取设吩计托基躺准痛期巧内闹量门值善不秃随茫时闷间约变贝化枪，她或债其鹿变语化霜值嫩与掉平恢均逼值挂比造较心可愿忽蓬略还不梯计压。冈但滋是蒙永霜久走作涝用叫（红或源荷垄载谊）竖的逃取霸值壁具中有陈随糠机艘性滤，旦例青如吨构瓶件唯自林重首，抛由勺于蚂材先料烈容绑重拥的吩变垂化各和些构霞件德尺涉寸卖的四偏晒差门可节能闲与持计爱算专值倒不雹符删，喷是火随您机套变抓量言。可变四作用脚在设鼻计基眼准期筹内量岁值随暖时间饿变化梅，且受变化垂值与俩平均距值比瘦较不稼可忽汤略。弓例如洪，作帮用于俱桥梁明上的横车辆烦荷载歪和人混群荷疤载的贵作用揪位置歉和数治值大匪小都油是变挤化的熔，其再随机苍性是议很明扫显的钩。偶然乐作用米在设蹲计基帆准其效内出自现的执概率健很小改，一趴旦出洞现其添值很散大，撤且持辆续时妥间很骨短，妈例如皂罕遇授地震址，车达辆或捎船舶蠢撞击辫力等淹。结构喉抗力尚的大渗小，持主要逃取决趁于结输构所蹦用材矛料强柄度和煤构件颈的几染何尺骑寸。材角料冬强莲度业是黑随杏机描变合量副。威无京论屿是率钢惕筋眠或迹是鸟混测凝道土投的位强鹊度映都播是赔有爆变劣异疾的是。抢来谋自旁不迷同忆钢夏厂层的未同假一敌种着类胡的者钢罩筋埋，姐其歌实但际声强抛度静并挖不串完沈全撤相塞同性，徐即脑使犹是短同白一斤钢检厂响，眼甚悼至健同掏一华炉改的标钢的筋愿强乎度替抽寨样膨试溪验帝结签果商也遭是录有给差喜异胞的畅。挨同回一交设娱计驻强荒度喂等烟级泼的舰混闹凝碍土预，译由捆于示材榴料栋称丙量披不阵准米，躺施春工假条出件肺和石技危术臭水列平唯的防影庙响从，浓其懒实途际云强蜘度寺的拴变昆化担幅恭度见就裙更翅为舟显搞著待。构抚件植几用何练尺砖寸启也揉是姿随旬机百变肚量藏。宁由初于孝制捐造挥工贪艺摄和捞操滔作脆技腐术狂等行因画素自，付构圈件历的茶实排际气尺得寸广与廊设葛计劝尺惭寸赏不蜘可痒能集完辰全妄一揪致律。基厅于熟以越上译各胆种篮影焦响揭因刚素凑的龄随沈机献性讯，携结免构价抗削力洒亦羞具骗有柴随慌机础性巾。由召于捏作耻用浆效山率医与际结逝构形抗娃力雾都似具端有墓随仔机脸性许，幕其透统祥计袍值烈都亩可肌以馆用渗概侦率库分医布廉曲芝线摊来膊表膏示侮，碌并事用区概猪率穗来射描替述致结热构观的盯可树靠彻和买失惭效捎。作用顿效应城和结泼构抗潜力都密可以撞用内摸力表蹈示，雾因此谁可以税将其菠分布贪曲线烘并列查于同什一坐悄标内侵进行挥分析畏。现圈以横孩坐标葱表示钞作用焰效应形（S）和厉结构惕抗力拒（R）良，术纵接坐绸标坑表诵示或出布现演的枕概益率辣密港度f（见图1在-津1）。震结构怜设计令应满立足公这式（1镇-略1）的魄要求短，即繁。2贱.结构省可靠魔概率照与失龄效概侮率将沃公呼式召（1屿-机1）业反壁映帮在甜图1-询1上，盏结构邪抗力抱概率鹿分布环曲线茂应位疯于作戏用效滚应概奋率分读布曲原线的郑右侧浊。这止样才陈能使蝇绝大放多数护情况胆下作垮用效帖应小撒于结裳构抗忙力（剪）。属但是略，这修两个小概率炎分布因曲线词不可冲避免压地要漆有一家小部戚分重卷合。哲在重垃合的踪蝶区域祥内可言能出达现作倦用效烂应大喜于结股构抗许力，鼠即墨。例消如，开在重湾合区弄的a点签，贵结转构贪抗帅力Ra，城在a点右烈边阴鸡影线话范围触内的撕作用后效应样值S都比Ra大，挨这就裹意味选着在税阴影叼线范顿围内碌结构培是不长安全条的，搏或者馋说结反构可约能失该效。云如果凝在作匪用效志应不朗变的循情况丑下，脚增加将构件普截面猴尺寸参、提陪高配兰筋率换或提差高材骑料强涉度，授使结酬构抗税力提嘱高，微结构依抗力仅概率柏分布苹曲线促向右纯移，丹与作丽用效帅应分测布曲秋线的剧距离新拉开帅，使吊两个狂概率绢分布音曲线麦的重默合区激减小体，即合出异现格的概砍率减情小。瓜但是冲，要呼完全丧消除钱重合击区是们不可访能的充。即远失效秒的可结能性详要完殃全消毙除是惭不可韵能的问，只线能减堵小到按最低债限度爸。图1袜-信1作撒用意效盼应谊（S）、靠结构屈抗力闲（R）宰概闲率死分糠布取曲袖线杀示滩意算图为孝了扰便控于前说舒明饶问探题魄，参我棉们嘴可马将补公兵式爬（1-萍1）肝改样写纽奉为肥下盗列疤形得式突；（1-予2）式中煤，Z为使结吓构扯抗气力客与捷作阔用强效脉应倡之我差荡，私即淡结撤构巨抗青力野抵制消享作乔用鸣效械应墨后洪的灭多今余洒抗关力杯。针若喘假瓶定R与S为躬正紧态廊分等布趴的亮随葵机其变长量躬，沿则Z值比也枣必痛然抚是雪一记个退正清态园分晋布酒的嫂随能机歼变待量志。馒将创结抗构夜抗原力凝与唱作而用云效减应义两赵条臣概汁率位分埋布系曲土线嫩合捏成策后控示派于图稿（1演-扛2），横坐吃标表警示多涌余抗单力Z，可纵拿坐钟标咏为床多勇余浓抗团力密的闯概驳率买密缘瑞度f(z)。图1-雪2多余羊抗力并概率魂分布赖图当Z＞0，意岔味着碌结构锦抗力薄大于皇作用劫效应咽，结滑构处缓于可龄靠状蔬态；当Z=便0，意回味着笔结构荡抗力开等于捉作用虏效应好，结滤构处躲于极饱限状到态；当Z＜0，宋意稿味丽着住结倒构薄抗郑力练小少于晨作多用闭效估应饥，皮结建构似处饮于吧失向效寒状持态沫；可肆靠垒状绞态圆和枯失联效拦状泄态械的辜大沿小蛮用徐概犯率愤表以示真，购前辰者按称斑为霸可叨靠酬概爸率为，属后扯者跟称张为哄失祸效刚概冒率肉。符在践图1-腐2中，糕纵坐变标右叶边概即率分围布曲汇线与宿横坐斗标所忍包围冶的面虫积即虎为可克靠概深率，提纵坐松标左纯边概誉率分装布曲缘瑞线与齐横坐斯标所晨包围张的阴虑影面锹积即杠为失完效概滑率。丧其数锻值由鹿概率退分布嗽曲线f(z)积结分汽求服得症，悉即可姓靠个概崭率帜（1-懂3）失蚂效络概蛮率奇（1-殿4）可段靠数概嘴率看与抵失伍效接概维率妥之仓和汇为3吩.可肢靠悼度众与害可堪靠梁指新标（1）结构世的可满靠度结构越可靠溪性是做结构欧安全袖性、伙适用窄性和阁耐久归性的尿总称仍，用锤结构系可靠房诚度来炊表示膏。结燥构可广靠度珠是指纠结构珍在规烈定时齿间内哥，在鸭规定闲条件点下，光完成为预定茂功能沟的概抵率。结捡构扰的按可哭靠情度锤可训用扣可绿靠决概滨率靠表达示昆，戚亦骑可他用靠失婶效邪概侄率诊表肿示疤。园但栗习鞠惯屯上躁都姨采布用必失住效数概饲率独表滤示捉，喉因员为疼失返效膜概刺率盏具逼有跪明钓确琴的炉物允理膊意灶义慰，锤能这较腔好算地鸣反华映塑问旧题扫的坏实讯质量，爽但连是箱计安算蒸失疫效伏概怨率俗比议较知复分杂飘，栋因崖此俯国希内殊外竿都光采禽用牢可己靠发指教标餐代址替竞失些效绞概当率偷来杨度喜量仗结疲构炕可换靠突度宣。（2）可靠把指标胞的概业念前面庭已指跌出失舞效概用率等值于图1-花2原点荐左边绒的阴武影面娃积，侍其大校小随泻概率光分布锡曲线译位置学而变栏。概孟率分仿布曲她线的营位置汉与平稀均值齿有赶关，茅平均说值竖与渐原点品的距划离越脸大，史则阴餐影的意面积预越小虑，即辨失效搁概率钱越小[图1旱-茶3(a)防]；仇反丘之冷，帖平怠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