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文档简介
专用
人人文库
中国工程建设标准化协会标准
自锚式悬索桥技术规程
Technicalspecificationforself-anchored
suspensionbridge
T/CECS1312—2023
主编单位上海市政工程设计研究总院集团有限公司
:()
批准单位中国工程建设标专用准化协会
:
施行日期年月日
:202391
人人文库
中国计划出版社
2023北京
中国工程建设标准化协会标准
自锚式悬索桥技术规程专用
T/CECS1312—2023
☆
中国计划出版社出版发行
网址
:
地址北京市西城区木樨地北里甲号国宏大厦座层
:11C3
邮政编码电话发行部
:100038:(010)63906433()
廊坊市海涛印刷有限公司印刷
人人文库印张千字
850mm×1168mm1/325.5136
年月第版年月第次印刷
202381202381
印数册
1—600
☆
统一书号
:155182·1242
定价元
:77.00
版权所有侵权必究
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
,
中国工程建设标准化协会公告
第1541号
关于发布自锚式悬索桥技术规程的公告
《》
根据中国工程建设标准化协会关于印发年第一批工
《〈2017
程建设协会标准制订修订计划的通知建标协字
、〉》(〔2017〕014
号的要求由上海市政工程设计研究总院集团有限公司等单位
),()
编制的自锚式悬索桥技术规程经协会城市交通专业委员会组
《》,专用
织审查现批准发布编号为自年
,,T/CECS1312—2023,20239
月日起施行
1。
中国工程建设标准化协会
二〇二三年四月六日
人人文库
前言
自锚式悬索桥技术规程以下简称规程是根据中国工程建
《》()
设标准化协会关于印发年第一批工程建设协会标准制订
《〈2017、
修订计划的通知建标协字号的要求进行编制编
〉》(〔2017〕014)。
制组经深入调查研究认真总结实践经验参考国内外先进标准
,,,
并在广泛征求意见的基础上制定本规程
,。
本规程共分章和个附录主要内容包括总则术语和符
145,:、
号材料总体设计作用及结构总体计算索塔主梁主缆吊索
、、、、、、、、
索夹索鞍与索套附属设施结构耐久性设专用计施工要点及质量验
、、、、
收等
。
本规程的某些内容可能直接或间接涉及专利本规程的发布
,
机构不承担识别这些专利的责任
。
本规程由中国工程建设标准化协会城市交通专业委员会归口
管理由上海市政工程设计研究总院集团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反馈给上海市政
。,,
工程设计研究总院集团有限公司地址上海市杨浦区中山北二
()(:
路号邮编人人文库邮箱
901,:200092,:zouxiaojie@)。
主编单位:上海市政工程设计研究总院集团有限公司
()
参编单位:同济大学
西南交通大学
上海市城市建设设计研究总院
天津市政工程设计研究院
上海市基础工程集团有限公司
主要起草人:顾民杰邵长宇邹小洁王青桥张培君
吴万忠肖汝诚沈锐利彭俊谢斌
·1·
陈亮戴建国刘辉金东华赵建钢
主要审查人:秦大航韩振勇万田保刘钊邓青儿
吴小平颜爱华
专用
人人文库
·2·
目次
总则
1…………………(1)
术语和符号
2………………(2)
术语
2.1……………………(2)
符号
2.2……………………(4)
材料
3…………………(9)
混凝土钢筋
3.1、……………(9)
高强度钢丝钢丝绳
3.2、……(9)
结构用钢材专用
3.3……………(11)
焊接材料
3.4………………(13)
锚头铸体材料
3.5……………(14)
总体设计
4…………………(15)
一般规定
4.1………………(15)
结构体系与基本结构形式
4.2………………(15)
总体设计参数
4.3……………(17)
作用及结构总体计算
5人人文库……(18)
一般规定
5.1………………(18)
作用及其组合
5.2……………(18)
静力计算
5.3………………(22)
抗风计算
5.4………………(23)
抗震计算
5.5………………(24)
稳定计算
5.6………………(26)
施工阶段计算
5.7……………(26)
索塔
6…………………(27)
一般规定
6.1………………(27)
·1·
结构形式
6.2………………(27)
构造设计
6.3………………(28)
结构计算
6.4………………(30)
主梁
7…………………(31)
一般规定
7.1………………(31)
预应力混凝土梁
7.2…………(31)
钢主梁
7.3…………………(32)
钢混凝土组合梁
7.4—………(34)
主缆锚固结构
7.5……………(36)
吊索锚固结构
7.6……………(39)
结构计算
7.7………………(40)
主缆
8…………………(42)
一般规定专用
8.1………………(42)
结构形式
8.2………………(42)
结构计算
8.3………………(43)
吊索
9…………………(49)
一般规定
9.1………………(49)
构造设计
9.2………………(49)
结构计算
9.3………………(51)
索夹
10…人人文库………………(54)
一般规定
10.1………………(54)
结构形式
10.2………………(54)
构造设计
10.3………………(55)
结构计算
10.4………………(56)
索鞍与索套
11………………(58)
一般规定
11.1………………(58)
结构形式
11.2………………(58)
构造设计
11.3………………(62)
结构计算
11.4………………(64)
·2·
附属设施
12…………………(70)
一般规定
12.1………………(70)
桥面系支座和通航设施
12.2、………………(70)
主梁
12.3……………………(72)
索塔
12.4……………………(73)
缆索系统
12.5………………(73)
健康监测系统
12.6…………(74)
结构耐久性设计
13…………(76)
一般规定
13.1………………(76)
混凝土
13.2…………………(76)
钢结构
13.3…………………(77)
缆索
13.4……………………(78)
索鞍及索套专用
13.5……………(79)
附属设施
13.6………………(79)
施工要点及质量验收
14……(81)
一般规定
14.1………………(81)
索塔
14.2……………………(81)
索鞍
14.3……………………(83)
主梁
14.4……………………(84)
主缆
14.5……人人文库………………(86)
索夹吊索
14.6、……………(89)
附录分段悬链线法求解自锚式悬索桥成桥线形
A………(91)
附录空间主缆成桥线形求解
B……………(94)
附录抛物线法求解自锚式悬索桥成桥线形
C……………(98)
附录主缆与主索鞍切点及索鞍精确位置求解
D…………(99)
附录索鞍偏移量空缆线形及索夹位置求解
E、…………(101)
用词说明
………(102)
引用标准名录
…………………(103)
附条文说明
:…………………(107)
·3·
Contents
()
1Generalprovisions………1
2Termsandsymbols………(2)
2.1Terms…………………(2)
2.2Symbols………………(4)
……………………(9)
3Material
3.1Concreteandreinforcement………………(9)
3.2Hihstrenthsteelwire,steelwireroe…(9)
ggp专用
3.3Structuralsteel…………(11)
3.4Weldinmaterial………(13)
g
()
3.5Anchorheadcastingmaterial……………14
……………(15)
4Generaldesign
4.1Generalreuirements……(15)
q
4.2Structuresstemandbasicstructureform………………(15)
y
()
4.3Overalldesignparameters………………17
……………(18)
5Actionandge人人文库neralcalculationofstructure
5.1Generalreuirements……(18)
q
5.2Actionandcombinations………………(18)
g
5.3Staticcalculation………(22)
5.4Windresistancecalculation………………(23)
5.5Seismiccalculation………(24)
5.6Stabilitcalculation……(26)
y
5.7Constructionstagecalculation……………(26)
………(27)
6Pylon
6.1Generalrequirements……(27)
·4·
6.2Structuralstle…………(27)
y
6.3Constitutionaldesin……(28)
g
()
6.4Structuralcalculation……30
………………(31)
7Maingirder
7.1Generalreuirements……(31)
q
7.2Prestressedconcretebeam………………(31)
7.3Steelirder……………(32)
g
7.4Steel-concretecomositebeam…………(34)
p
7.5Maincableanchoraestructure…………(36)
g
7.6Anchoraestructureofhaner…………(39)
gg
()
7.7Structuralcalculation……40
………………(42)
8Maincable专用
8.1Generalreuirements……(42)
q
8.2Structuralstle…………(42)
y
8.3Structuralcalculation……(43)
……………………(49)
9Hanger
9.1Generalreuirements……(49)
q
9.2Constiutionaldesin……(49)
g
()
9.3Structuralcalculation……51
……………(54)
10Cableclam人人文库p
10.1Generalreuirements…………………(54)
q
10.2Structuralstle…………(54)
y
10.3Constitutionaldesin……(55)
g
()
10.4Structuralcalculation…………………56
…………………(58)
11Cablesaddleandsleeve
11.1Generalreuirements…………………(58)
q
11.2Structuralstle…………(58)
y
11.3Constitutionaldesin……(62)
g
11.4Structuralcalculation…………………(64)
·5·
………(70)
12Ancillaryfacilities
12.1Generalreuirements…………………(70)
q
12.2Bridedecksstem,suortsandnaviation……………(70)
gyppg
12.3Maingirder……………(72)
12.4Plon…………………(73)
y
12.5Cablesstem…………(73)
y
()
12.6Healthmonitoringsystem………………74
………(76)
13Durabilitydesignforstructure
13.1Generalrequirements…………………(76)
13.2Concrete………………(76)
13.3Steelstructure…………(77)
13.4Cable…………………(78)
专用
13.5Cablesaddleandsleeve…………………(79)
()
13.6Ancillaryfacilities………79
…(81)
14Constructionandqualityacceptance
14.1Generalrequirements…………………(81)
14.2Plon…………………(81)
y
14.3Cablesaddle……………(83)
14.4Mainirder……………(84)
g
14.5Maincable……………(86)
人人文库
,()
14.6Cableclamphanger……89
AppendixASegmentalcatenarymethodforsolving
thefinishedshapeofself-anchored
()
suspensionbridge……………91
AppendixBSolutionofthefinishedshapeofspace
()
maincable……94
AppendixCParabolicmethodforsolvingthefinished
shapeofself-anchoredsuspension
bridge…………(98)
·6·
AppendixDSolutionofthetangentpointbetweenthe
maincableandthemaincablesaddleand
()
theexactpositionofthecablesaddle……99
AppendixESolutionofcablesaddleoffset,empty
()
cableshapeandcableclampposition………101
()
Explanationofwording……102
()
Listofquotedstandards……103
Addition:Explanationofprovisions………(107)
专用
人人文库
·7·
1总则
1.0.1为规范自锚式悬索桥建设的技术要求做到安全适用技
,、
术先进经济合理环保耐久制定本规程
、、,。
1.0.2本规程适用于跨径以下的新建公路及城市道路自
600m
锚式悬索桥的设计施工和质量验收
、。
1.0.3本规程采用以分项系数表达的极限状态设计方法
。
1.0.4自锚式悬索桥主体结构设计使用年限不应小于年人
100,
行景观桥设计使用年限按照现行国家标准城市道路交通工程项
《
目规范的有关规定执行专用
》GB55011。
1.0.5自锚式悬索桥应贯彻全寿命设计理念统筹施工及运营养
,
护需求应积极稳妥地推广应用新材料新技术新工艺和新
。、、、
设备
。
1.0.6自锚式悬索桥的设计施工和质量验收除应符合本规程规
、
定外尚应符合国家现行有关标准和现行中国工程建设标准化协
,
会有关标准的规定
人人文库。
·1·
2术语和符号
2.1术语
2.1.1自锚式悬索桥
self-anchoredsuspensionbridge
一种不设地锚主缆锚固于主梁上的悬索桥
,。
2.1.2索塔
cablepylon
用以支承主缆并将荷载作用传递给地基的结构
。
2.1.3主梁
maingirder
直接承受汽车非机动车人群等荷载并传递给吊索索塔桥
、、、、
墩同时承受主缆锚固力的梁体结构专用
,。
2.1.4主缆锚固结构
maincableanchoragestructure
将主缆的索股锚固于主梁的结构
。
2.1.5主缆
maincable
悬挂于索塔顶两端锚固于主梁的由平行钢丝或钢丝绳组成
、
的悬索桥主要承重构件
。
2.1.6索股
cablestrand
由多根高强度钢丝或钢丝绳组成的丝股是主缆的主要组成
,
部分人人文库
。
2.1.7吊索
hanger
连接主缆与主梁的构件
。
2.1.8锚头
socket
用于索股两端与主梁锚固连接的构件或用于吊索两端与主梁
及主缆索夹连接的构件
。
2.1.9吊索索夹
cableclamp
紧箍主缆并连接主缆与吊索的夹具
。
2.1.10紧固索夹
fasteningcableclamp
·2·
无吊索段用于紧箍主缆的夹具
。
2.1.11锥形索夹
taperedcableclamp
索鞍分丝段用于紧箍主缆的夹具
。
2.1.12主索鞍
mainsaddle
安装于索塔顶部支承主缆并使主缆平顺地改变方向的构件
,。
2.1.13散索鞍
splaysaddle
安装于主缆锚固区使主缆平顺地改变方向并使索股散开以
,
利于锚固的构件
。
2.1.14转索鞍
deviationsaddle
安装于主梁端部使主缆平顺地改变方向的构件
。
2.1.15顶索鞍
jackingsaddle
安装于主梁端部断面中心位置位于两个转索鞍之间支撑固
,,
定主缆的构件专用
。
2.1.16散索套
cablesplaycollars
安装于主缆锚固区用于主缆索股散开式锚固且不改变主缆
,,
中心线转角的构件
。
2.1.17缆索系统
cablesystem
由主缆索夹吊索主索鞍散索套散索鞍或转索鞍及防护
、、、、、
系统等部分组成为主梁提供直接支撑的结构体系
,。
2.1.18预制平行索股法
人人文库prefabricatedparallelwirestrands
method
将工厂化预制的平行高强度钢丝组成的索股运至工地安装的
施工方法简称法
,PPWS。
2.1.19猫道
catway
供悬索桥缆索系统施工作业的临时通道
。
2.1.20索鞍偏移量
saddlepredisplacement
以满足合理成桥状态的各跨主缆无应力索长空挂于索鞍上
,
使索鞍满足平衡条件的索鞍的移动量包含主索鞍偏移量和散索
,
鞍偏移量
。
·3·
2.2符号
2.2.1几何参数有关符号
:
A接触面积
———;
A主缆缠丝面积
p———;
b鞍槽的设计宽度
———;
d主缆在索夹处的设计直径索夹内孔的设计直径
c———、;
d索夹螺杆的有效直径
cb———;
d主缆的设计直径
d———;
d钢丝绳吊索公称直径
h———;
d滚轴式散索鞍的滚轴直径
sr———;
d主缆的钢丝直径
w———;
H鞍槽内中央列索股总高度专用
———;
h骑跨式索夹承索槽槽深
———;
l索夹长度
c———;
l散索鞍摆轴滚轴的有效接触长度
e———、;
l索夹螺杆握距
k———;
l鞍槽拉杆中心处鞍槽侧壁的弧长
sa———;
l钢丝在锚杯内的锚固长度
sae———;
l锚杯内铸体材料的有效长度
sc———;
r销人人文库接式索夹吊耳板与索夹壁间的过渡圆弧半径
e———;
r散索鞍承缆槽侧壁的平面圆弧半径
h———;
r钢丝绳吊索在索夹上的弯曲半径
hb———;
r索夹承索槽底部弯曲半径
hd———;
r摆轴式散索鞍的摆轴断面圆弧半径
sb———;
r鞍座承缆槽底部立面圆弧半径
v———;
t索夹壁厚
c———;
t铸体材料有效长度内锚杯的平均壁厚
sm———;
α骑跨式索夹承索槽在索夹上的包角
c———;
·4·
α主缆在鞍槽上的包角
s———;
骑跨式索夹承索槽张开角
βc———;
索股锚头的锚杯内锥面母线与轴线的夹角
βs———;
Δ骑跨式索夹承索槽下的壁厚增厚
tc———;
Δ主缆钢丝直径的允许正偏差
wr———;
δ骑跨式索夹承索槽槽壁根部厚度
———;
θ散索鞍处计算缆力对应的主缆锚跨切线角
sa———;
θ散索鞍处计算缆力对应的主缆边跨切线角
ss———;
θ按顶推阶段永久作用下的中跨缆力对应的主缆中
tm———
跨切线角
;
θ按顶推阶段永久作用下的边跨缆力对应的主缆边
ts———
跨切线角
;
索夹在主缆上的安装倾角专用
φ———;
索股锚头的锚杯内铸体上压力线与锚杯内锥面母
φsc———
线的夹角
。
2.2.2材料性能有关符号
:
E材料弹性模量
———;
f钢材的端面承压强度设计值
cd———;
f钢材的抗拉抗压和抗弯强度设计值
d———、;
f高强度钢丝抗拉强度设计值
dd———人人文库;
f钢丝绳最小破断拉力设计值
'dd———;
f索夹材料强度设计值
'd———;
f高强度钢丝的抗拉强度标准值
k———;
f钢丝绳最小破断力
'k———;
f钢铰轴径向抗压强度设计值
rd1———;
f钢辊轴或摇轴径向抗压强度设计值
rd2———;
f铸锻钢销孔承压强度设计值
sd———();
f钢材的抗剪强度设计值
vd———;
f钢材的屈服强度
y———;
·5·
f钢材的抗剪强度设计值
vd———;
fa锚栓的抗拉强度设计值
td———;
fw角焊缝的抗拉抗剪和抗压强度设计值
td———、;
fwfwfw对接焊缝的抗拉抗剪和抗压强度设计值
td、vd、cd———、;
f大修状况下高强度钢丝抗拉强度设计值
xd———;
f大修状况下钢丝绳最小破断拉力设计值
'xd———;
f施工过程中高强度钢丝抗拉强度设计值
sgd———;
f施工过程中钢丝绳最小破断拉力设计值
'sgd———;
G钢材的剪切模量
———;
f地基承载力容许值
[a]———;
α线膨胀系数
———;
λ单根钢丝与合金在单位面积上的附着强度
———;
ν泊松比专用
———;
密度
ρ———;
σ钢丝公称抗拉强度
b———;
σ螺杆材料的屈服强度
ycb———;
σ材料接触应力设计值
jd———。
2.2.3作用有关符号
:
F单根主缆拉力设计值
c———;
F主缆松边拉力
cl———人人文库;
F主缆紧边拉力
ct———;
F按顶推阶段永久作用标准值计算的中跨缆力
cm———;
F按顶推阶段永久作用标准值计算的边跨缆力
cs———;
F索夹抗滑摩阻力
fc———;
f主索鞍鞍槽的总侧向力
H———;
f散索鞍鞍槽的总侧向力
HS———;
fh最高索股顶至计算高度h处的侧向压力
h()———;
F锚杯环向拉力设计值
t———;
F主索鞍顶推力
sp———;
·6·
f索股的向心压力
sr———;
f中央列索股单位体积竖向力
v———;
G主索鞍重力散索鞍重力设计值
s———;;
N主缆上索夹的下滑力
c———;
N轴向拉力设计值
d———;
N吊索拉力
h———;
N索股拉力组合设计值
s———;
N单根拉杆力
sb———;
n沿单位弧长的鞍槽拉杆拉力
tra———;
P主缆拉力设计值
———;
P索夹上单根螺杆安装夹紧力
b———;
P高强度螺栓的预拉力设计值
d———;
Pc索夹上单根螺杆设计夹紧力专用
b———;
P锚碇最大应力值
max———;
P索夹上螺杆总的设计夹紧力
tot———;
W结构自重垂直于滑动面的分量
F———;
W结构自重沿拉拔方向的分量
L———;
σ主缆钢丝应力设计值
d———;
σ接触应力
j———;
σ锚杯的环向应力设计值
t———。
2.2.4计算系人人文库数及其他有关符号
:
F接触面抗剪断摩擦系数
'———;
K安全系数
———;
K索夹抗滑系数
fc———;
k紧固压力分布不均匀系数
———;
V主缆的设计空隙率
———;
V主缆在索夹内的设计空隙率
c———;
V主缆在鞍槽内的设计空隙率
s———;
γ抗滑稳定系数
kh———;
·7·
γ材料强度分项系数
R———;
γ抗力系数
'R———;
γ施工过程中吊索材料强度分项系数
sg———;
γ大修状况下吊索材料强度分项系数
x———;
γ结构重要性系数
0———;
摩擦系数
μ———;
阻尼比
ξ———;
ρ周期比
T———。
2.2.5数量有关符号
:
n各列索股股数
———;
n单根主缆总索股数
s———;
n鞍槽内中央列索股股数
sc———;
n鞍槽拉杆根数专用
sb———;
n每根索股的钢丝根数
ws———;
n鞍座槽路内单排钢丝数量
wt———;
n索夹上安装的螺杆总根数
cb———;
n滚轴式散索鞍的滚轴根数
sr———;
n单根主缆中钢丝总根数
tot———。
人人文库
·8·
3材料
3.1混凝土、钢筋
3.1.1用于自锚式悬索桥各构件的混凝土强度等级弹性模量
,、、
剪切模量等材料性能指标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设计规范的有关规定
》JTG3362。
3.1.2索塔塔柱及横梁的混凝土强度等级不应低于
C40。
3.1.3主梁及主缆锚固结构混凝土强度等级不宜低于
C50。
3.1.4钢筋混凝土及预应力混凝土构件所采用的普通钢筋与预
应力钢筋材料性能指标应符合现行行业标专用准公路钢筋混凝土及
,《
预应力混凝土桥涵设计规范的有关规定
》JTG3362。
3.1.5超高性能混凝土强度等级应符合现行国家标准
(UHPC)
活性粉末混凝土和现行协会标准超高性能混凝
《》GB/T31387《
土技术要求的有关规定
(UHPC)》T/CECS10107。
3.1.6弹性模量测试宜根据现行国家标准活性粉末混
UHPC《
凝土和现行协会标准超高性能混凝土技
》GB/T31387《(UHPC)
术要求的有关规定进行剪切变形模量可取相应
》T/CECS10107,
弹性模量值的人人文库倍泊松比应按取值温度线膨胀系数应
0.4。0.2,
取-5
1.1×10/℃。
3.2高强度钢丝、钢丝绳
3.2.1主缆索股吊索所用高强度钢丝及钢丝绳宜采用热镀锌铝
、
或热镀锌线材
。
3.2.2高强度钢丝的技术条件应符合国家现行标准桥梁缆索用
《
热镀锌或锌铝合金钢丝锌铝合金镀层钢丝缆索
》GB/T17101、《》
和桥梁热镀锌铝合金钢丝的有关规定
GB/T32963《》JT/T1104。
·9·
3.2.3高强度钢丝绳的技术条件应符合国家现行标准悬索桥吊
《
索用钢丝绳重要用途钢丝绳钢丝
》GB/T38818、《》GB/T8918、《
绳通用技术条件粗直径钢丝绳和
》GB/T20118、《》GB/T20067
密封钢丝绳的有关规定
《》YB/T5295。
3.2.4高强度钢丝主缆的弹性模量设计取值宜为
1.90×
55
10MPa~2.10×10MPa。
3.2.5高强度钢丝吊索的弹性模量设计取值宜为
1.95×
55高强度钢丝绳吊索的弹性模量设计取
10MPa~2.05×10MPa,
值不宜小于5
1.10×10MPa。
3.2.6高强度钢丝的抗拉强度设计值f应按抗拉强度标准值
dd
f除以钢丝抗拉强度分项系数γ确定高强度钢丝抗拉强度分
kR。
项系数γ应符合表的规定
R3.2.6。专用
表3.2.6高强度钢丝抗拉强度分项系数γR
构件种类
抗拉强度标准值f
k(MPa)主缆销接式吊索
1670
1770
2.202.20
1860
1960
注表中钢丝抗拉人人文库强度标准值系为级松弛钢丝的数值当采用级松弛钢丝时
:Ⅱ;Ⅰ,
分项系数应除以
0.9。
3.2.7钢丝绳最小破断拉力设计值f应按最小破断力除以钢
'dd
丝绳抗拉强度分项系数γ确定最小破断力应按现行国家标准
R
。
粗直径钢丝绳规定的钢芯钢丝绳取值钢丝绳抗
《》GB/T20067。
拉强度分项系数γ应符合表的规定
R3.2.7。
表3.2.7钢丝绳抗拉强度分项系数γR
构件种类骑跨式吊索销接式吊索
抗拉强度分项系数γ
R2.952.20
·10·
3.3结构用钢材
3.3.1结构用钢材的技术条件应符合现行国家标准桥梁用结构
《
钢低合金高强度结构钢的有关规定
》GB/T714、《》GB/T1591。
当对钢板厚度方向受力性能有要求时应符合现行国家标准厚度
,《
方向性能钢板的有关规定钢索塔钢主梁主体结
》GB/T5313。、
构宜采用牌号的钢材或其他适用
Q345q、Q370q、Q420q、Q500q
于桥梁结构的低合金结构钢
。
3.3.2索鞍的铸件材料宜采用
ZG275-485H、ZG270-500、ZG310-
等铸钢索套索夹本体材料宜采用
570,、ZG20Mn、ZG35SiMnMo
等铸钢技术条件应符合国家现行标准一般工程用铸造碳钢件
,《》
焊接结构用铸钢件一般工程与结构
GB/T11352、《》GB/T7659、《
用低合金钢铸件和大型低专用合金钢铸件技术条
》GB/T14408《
件的有关规定
》JB/T6402。
3.3.3索鞍索夹的拉杆宜采用等
、40CrNiMoA、40Cr、35CrMo
合金结构钢技术条件应符合现行国家标准合金结构钢
,《》GB/T
的有关规定
3077。
3.3.4锚头锚杯宜采用等铸
ZG20Mn、ZG270-500、ZG310-570
钢盖板宜采用或号钢销接式锚头耳板及销轴宜采用
,Q23520,
号钢或等优质钢材技术条件应符合现行国家标准
4535CrMo,
一般工程用铸人人文库造碳钢件优质碳素结构钢
《》GB/T11352、《》GB/T
和合金结构钢的有关规定
699《》GB/T3077。
3.3.5高强度螺栓连接副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栓钢结构用高强度大六角
》GB/T1228、《
头螺母钢结构用高强度垫圈和钢结
》GB/T1229、《》GB/T1230《
构用高强度大六角头螺栓大六角螺母垫圈技术条件
、、》GB/T
的有关规定
1231。
3.3.6铸焊构件采用的结构用钢板技术条件应符合现行国家标
准优质碳素结构钢热轧钢板和钢带和碳素结构钢
《》GB/T711《
·11·
和低合金结构钢热轧钢板和钢带的有关规定
》GB/T3274。
3.3.7桥梁用结构钢钢材的强度设计值应根据钢材的不同厚度
按表取值低合金结构钢钢材的强度设计值应按现行行业
3.3.7,
标准公路钢结构桥梁设计规范的有关规定取值
《》JTGD64。
表3.3.7桥梁用结构钢钢材的强度设计值(MPa)
钢材端面承压刨平顶紧
抗拉抗压和抗弯f抗剪f()
牌号厚度、dvdf
(mm)cd
≤50275155
Q345q370
50~100265150
≤50295170
Q370q385
50~100285165
≤50335195
Q420q405
50~100325185专用
≤50400230
Q500q475
50~100380220
注表中厚度指计算点的钢材厚度对轴心受拉和轴心受压构件指截面中较厚板
:,
件的厚度
。
3.3.8铸钢和锻钢的强度设计值应符合表的规定
3.3.8。
表3.3.8铸钢和锻钢的强度设计值(MPa)
钢号
强度种类号号
人人文库ZG230-450ZG270-500ZG300-ZG310-35钢45钢
ZG230-450HZG270-480H500H570
抗拉抗压和抗弯f
、d170200220225250280
抗剪f
vd100115125130145160
铰轴紧密接触时
径向受压f85100110110125140
rd1
辊轴或摇轴自由接触时
径向受压f6.58.09.09.010.011.0
rd2
销孔承压f
sd————190210
注铰轴紧密接触系指接触面为圆弧中心角为的接触辊轴或摇轴自
:1,2×45°;
由接触系指轴与板平面的接触
。
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
2,。
采用不同钢种时径向受压设计值取用其较低者
,。
·12·
3.3.9钢材和铸钢的物理性能指标应符合表的规定
3.3.9。
表3.3.9钢材和铸钢的物理性能指标
弹性模量E剪切模量G线膨胀系α密度ρ
泊松比ν
3
(MPa)(MPa)(1/℃)(kg/m)
55-5
2.06×100.79×101.2×100.317850
3.3.10高强度螺栓预拉力设计值P应符合表的规定
d3.3.10。
表3.3.10高强度螺栓的预拉力设计值(kN)
螺纹规格
性能等级
M20M22M24M27M30
8.8S125150175230280
10.9S155190225290355
3.4焊接材料专用
3.4.1焊接材料应与主体钢材相匹配并应符合下列规定
,:
1手工焊接采用的焊条的技术条件应符合现行国家标准热
《
强钢焊条或非合金钢及细晶粒钢焊条
》GB/T5118《》GB/T5117
的有关规定对于需要进行疲劳验算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的技术条件应符合
现行国家标准人人文库熔化焊用钢丝熔化极气体保护电
《》GB/T14957、《
弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝非合金钢及
》GB/T8110、《
细晶粒钢药芯焊丝热强钢药芯焊丝
》GB/T10045、《》GB/T
埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝药芯焊丝和焊
17493、《、
丝焊剂组合分类要求和埋弧焊用热强钢实心焊丝
》GB/T5293《、
药芯焊丝和焊丝焊剂组合分类要求的有关规定
》GB/T12470。
3.4.2桥梁用结构钢焊缝的强度设计值应按表取值低合
3.4.2,
金结构钢焊缝的强度设计值应按现行行业标准公路钢结构桥梁
《
设计规范的有关规定取值焊缝质量等级应按现行国
》JTGD64。
·13·
家标准钢结构工程施工质量验收标准的有关规定确
《》GB50205
定其中厚度小于钢材的对接焊缝不应采用超声波探伤确
,8mm,
定焊缝质量等级
。
表3.4.2桥梁用结构钢焊缝的强度设计值(MPa)
构件钢材对接焊缝角焊缝
抗拉fw
焊接方法和td
焊条型号厚度抗拉抗压或
牌号抗压fw焊缝质量等级抗剪fw、
cdvd抗剪fw
(mm)td
一级二级三级
、
自动焊半自动
、
焊和型焊≤50275275235160
条的E手50工焊Q345q175
50~100260260220150
≤50295295250170
Q370q200
50~100285285240160
自动焊半自动专用
、
焊和型焊≤50335335285195
条的E手55工焊Q420q200
50~100320320270185
≤50400400340230
Q500q225
50~100380380320220
注对接焊缝受弯时在受压区的抗弯强度设计值取fw在受拉区的抗弯强度设
:,cd,
计值取fw
td。
3.5锚头铸体材料
3.5.1热铸锚头人人文库铸体材料应选用低熔点锌铜合金其中锌含量
。,
应为技术条件应符合现行国家标准锌碇
98%±0.2%,《》GB/T
的有关规定铜含量应为技术条件应符合现行国
470;2%±0.2%,
家标准阴极铜的有关规定
《》GB/T467。
3.5.2冷铸锚头铸体材料配比应由试验确定
。
·14·
4总体设计
4.1一般规定
4.1.1总体设计时应根据建设条件使用功能经济景观及环
,、、、
境等要求通过多方案比选合理确定桥位跨径缆索系统主梁
,,、、、
及索塔等主要结构
。
4.1.2桥位宜选择河道顺直稳定河床地质良好的河段宜避开
、,
断层岩溶滑坡泥石流等不良地质区域跨径布置应满足防洪
、、、。
排涝要求
。
4.1.3主桥范围内平面线形宜为直线纵专用断面线形宜设置成凸形
,
竖曲线
。
4.1.4跨越通航水域的自锚式悬索桥应满足通航净空和抗船撞
,
设计要求
。
4.1.5自锚式悬索桥总体设计应满足抗风抗震的要求
、。
4.1.6自锚式悬索桥总体设计应充分论证施工方案的可行性并
,
应计入施工过程对结构受力的影响
。
4.1.7自锚式悬索桥施工宜采用先梁后缆的施工方法特殊情况
,
下也可采用转体人人文库施工或临时地锚施工
。
4.1.8自锚式悬索桥的专项景观设计重点宜包含索塔造型桥梁
、
色彩夜景照明等方面并应注重与引桥的整体协调性
、,。
4.2结构体系与基本结构形式
4.2.1自锚式悬索桥应由索塔缆索系统主梁基础及附属结构
、、、
五大部分组成缆索系统应包括主缆索夹吊索主索鞍散索套
,、、、、、
散索鞍或转索鞍顶索鞍以及防护系统等
、。
4.2.2自锚式悬索桥可采用独塔双塔三塔等布置形式图
、、(
·15·
悬吊布置可分为边跨设置吊索和不设置吊索两种情况
4.2.2)。,
当边跨较小或设置辅助墩时边跨可不设置吊索
,。
(a)独塔结构边跨设吊索(b)独塔结构边跨不设吊索
(c)双塔结构边跨设吊索(d)双塔结构边跨不设吊索
专用
(e)三塔结构边跨设吊索
(f)三塔结构边跨不设吊索
图自锚式悬索桥结构体系示意图
4.2.2
4.2.3自锚式悬索桥当需要平衡主缆上拔力增加结构刚度减
人人文库、、
小梁端转角时可设置外边跨图
(4.2.3)。
主跨边跨外边跨
1—;2—;3—
图设置外边跨示意图
4.2.3
·16·
4.2.4自锚式悬索桥索塔宜采用塔墩固结塔梁分离的约束体
、
系主梁竖向宜采用连续支承体系纵向宜采用无约束或减隔震
。,
约束体系横向宜采用限位或减隔震约束体系
,。
4.2.5主缆缆面布置应根据结构受力刚度抗风稳定性和景观
、、
等要求综合确定可为单缆面双缆面或多缆面主缆布置形式可
,、,
采用竖直平面布置或空间布置主缆最小横向中心距应满足主缆
。
缠丝机工作需求
。
4.3总体设计参数
4.3.1主缆垂跨比fL应根据结构受力景观和经济性等因素
/、
综合确定双塔及三塔自锚式悬索桥宜为独塔自锚式
,1/4~1/8,
悬索桥宜为
1/12~1/15。
4.3.2独塔自锚式悬索桥索塔桥面以上高专用度与主跨跨径的比值
宜为
0.3~0.5。
4.3.3双塔和三塔自锚式悬索桥边跨与中跨的跨径比值宜为
独塔自锚式悬索桥边跨与主跨的跨径比值宜为
0.3~0.5,0.5~1.0。
4.3.4吊索间距应综合主梁运输架设条件主梁吊索索夹的受
,、、
力情况经济及景观等因素确定自锚式悬索桥主梁采用钢梁或
,。
钢混凝土组合梁时吊索间距宜为采用混凝土梁时
—,9m~15m,,
吊索间距宜为
6m~9m。
4.3.5主梁及人人文库索塔的结构尺寸应满足使用功能结构受力刚度
、、
和稳定性以及检修作业的要求主梁及索塔外形宜利于减小风阻
。
系数和提高抗风稳定性
。
4.3.6混凝土主梁由不计冲击力的车道荷载频遇值引起的竖向
挠度值不宜大于跨径的钢主梁和钢混凝土组合梁由不
1/500,—
计冲击力的车道荷载频遇值引起的竖向挠度值不宜大于跨径的
频遇值系数应取当荷载作用于一个跨径内有可能引
1/400,1.0。
起正负挠度时计算挠度应为正负挠度绝对值之和
,。
·17·
5作用及结构总体计算
5.1一般规定
5.1.1自锚式悬索桥设计中作用的取值分类及其组合除本规
、,
程有明确规定外公路和城市桥梁应分别符合国家现行标准公路
,《
桥涵设计通用规范和城市道路交通工程项目规范
》JTGD60《》GB
的有关规定
55011。
5.1.2自锚式悬索桥应根据结构不同的设计状况按现行行业标
准公路桥涵设计通用规范的有关规定确定作用效应
《》JTGD60
分项系数和频遇值准永久值系数专用
、。
5.1.3自锚式悬索桥应进行静力抗风抗震及稳定性分析并应
、、,
计入施工过程体系转换等对结构受力的影响
、。
5.1.4人行专用自锚式悬索桥应进行人致振动及舒适度的
,
验算
。
5.2作用及其组合
5.2.1永久作用汽车荷载汽车冲击力和制动力人群荷载的取
、、、
值公路桥梁和城人人文库市桥梁应分别按国家现行标准公路桥涵设计通
,《
用规范和城市道路交通工程项目规范的有
》JTGD60《》GB55011
关规定执行桥面两侧设置的检修道人群荷载应取2
。,1.5kN/m;
车行桥满布人群荷载应按2取值
2.4kN/m。
5.2.2温度作用应符合下列规定
:
1计算桥梁结构因均匀温度作用引起的外加变形或约束变
形时应从受到约束时的结构温度开始钢结构可按当地历年最
,。
高和最低气温确定混凝土结构可按当地历年最高日平均和最低
,
日平均气温确定当缺乏实际调查资料时可按现行行业标准公
。,《
·18·
路桥涵设计通用规范的有关规定执行
》JTGD60。
2计算混凝土主梁和钢混凝土组合梁梯度温度效应时可
—,
采用图所示的竖向温度梯度曲线对于混凝土主梁梁高
5.2.2-1,,
H小于时AH梁高H大于或等于时
400mm,=100;400mm,
A对于钢混凝土组合梁A桥面板表面的最高温
=300;—,=300。
度T应符合表的规定混凝土上部结构和带混凝土桥
15.2.2-1。
面板的钢结构的竖向日照反温差为正温差乘以
0.5。
专用
梁高H
只用于钢梁
t混凝土桥面板厚度
—
图混凝土主梁及钢混凝土组合梁梯度温度计算示意图
5.2.2-1人人文库—
表5.2.2-1梯度温度正温差计算的温度基数
结构类型TT
1(℃)2(℃)
水泥混凝土铺装
256.7
沥青混凝土铺装层
50mm206.7
沥青混凝土铺装层
100mm145.5
3计算钢主梁梯度温度效应时可采用图所示的竖
,5.2.2-2
向温度梯度曲线当桥面铺装层的厚度大于或等于时钢
。40mm,
主梁温度梯度可按图计算当桥面铺装层厚度小于
5.2.2-2;
·19·
时钢主梁温度基数T值应符合表的规定
40mm,5.2.2-2。
图钢主梁梯度温度计算示意图
5.2.2-2专用
表5.2.2-2不同铺装层厚度温度基数T值(℃)
铺装层厚度正温差负温差
TTTTT
(mm)12341
无铺装层
301663-8
20271595-6
40241484-6
4索塔梯度温度作用无实测数据资料时混凝土索塔相对外
,
侧面温差可采用人人文库
±5℃。
5缆索与混凝土主梁索塔间的温差可按取
、±(10℃~15℃)
用缆索与钢主梁钢索塔间的温差可按取用
,、±10℃。
5.2.3风荷载计算应按现行行业标准公路桥梁抗风设计规范
《》
的有关规定执行桥梁的抗风设计应按风
JTG/T3360—01。W1
作用水平和风作用水平确定风作用水平应采用重现期
W2,W1
年的风速值且对应桥面处的风速不大于风作用水
10,25m/s,W2
平应采用重现期年的风速值
100。
5.2.4风荷载与其他作用的组合应符合现行行业标准公路桥涵
《
·20·
设计通用规范的有关规定并应符合下列规定
》JTGD60,:
1当风荷载与汽车荷载及相关作用组合时风荷载应按
,W1
风作用水平确定
;
2在风作用水平下进行相关极限状态设计时汽车荷载
W2,
不应参与荷载组合
。
5.2.5施工阶段的设计风速可按下式确定
:
UkU
sd=sfd(5.2.5)
式中U施工阶段设计风速
:sd———(m/s);
k施工期抗风风险系数可由表选用也可根据
sf———,5.2.5,
桥梁具体情况和不同的抗风目标通过风险评估
确定
;
U桥梁或构件基准高度Z处的设计基准风速
d———(m/s)。
表5.2.5施工期抗风风险系专用数ksf
风险区域
桥梁施工年限年
()
R1R2R3
≤30.880.840.78
>30.920.880.84
注桥梁抗风风险区域应根据基本风速大小确定对应的基本风速U
:,R110≥
对应的基本风速U对应的基本风速
32.6m/s,R224.5m/s≤10<32.6m/s,R3
U
10<24.5m/s。
5.2.6公路桥人人文库梁和城市桥梁的地震作用应分别按现行行业标准
公路桥梁抗震设计规范和城市桥梁抗震设
《》JTG/T2231—01《
计规范的有关规定执行在进行支座抗震验算时应计
》CJJ166。,
入均匀温度作用效应
50%。
5.2.7钢结构疲劳作用应按现行行业标准公路钢结构桥梁设计
《
规范的有关规定执行
》JTGD64。
5.2.8支座摩阻力应按现行行业标准公路桥涵设计通用规范
《》
的有关规定执行特殊支座的摩擦系数可根据产品可靠
JTGD60,
试验提供的数据确定
。
·21·
5.2.9船舶撞击力宜通过专题研究确定缺乏相关资料时可按
,,
现行行业标准公路桥涵设计通用规范和公路桥梁抗
《》JTGD60《
撞设计规范的有关规定取值
》JTG/T3360—02。
5.2.10车辆撞击力应按现行行业标准公路桥涵设计通用规范
《》
的有关规定取值
JTGD60。
5.2.11施工阶段验算应计入施工机具施工人员临时堆载等施
、、
工荷载和风荷载作用特殊养护作业的桥梁应计入养护机械及临
。
时堆载等荷载作用
。
5.2.12作用组合应符合现行行业标准公路桥涵设计通用规范
《》
的有关规定主要包括下列组合
JTGD60,:
组合恒载活载
1:+;
组合恒载活载温度作用
2:++;
组合恒载活载温度作用风专用荷载
3:+++W1;
组合恒载风荷载
4:+W2;
组合恒载满布人群荷载
5:+;
组合恒载活载船舶撞击作用或车辆撞击作用
6:++;
组合恒载活载断索作用
7:++;
组合恒载地震作用
8:+;
组合恒载疲劳作用
9:+。
5.3静力计算
人人文库
5.3.1自锚式悬索桥静力计算宜采用空间结构分析模型方案和
,
初步设计阶段可简化为平面结构图式平面分析模型应计入荷载
,
横向分布对结构的影响
。
5.3.2自锚式悬索桥静力计算应计入主梁竖曲线和平曲线对结
构内力的影响
。
5.3.3计算竖向挠度水平变位梁端转角及纵向位移时应采用
、、,
不计冲击力的汽车车道荷载频遇值频遇值系数应取
,1.0。
5.3.4吊索索力应根据合理成桥状态目标进行计算确定
。
·22·
5.3.5索股无应力长度空缆线形鞍座预偏量索股初始张力
、、、、
索夹位置及吊索无应力长度应根据设计成桥线形吊索索力及主
、
缆自重等计算确定
。
5.3.6主梁节段长度应根据主梁成桥状态弹性压缩量进行修正
。
5.3.7施工阶段应根据索塔内力及变形确定鞍座顶推量明确相
,
应的主缆线形主梁空间位置等
、。
5.3.8静力计算工况应包含吊索断索工况和换索工况并应符合
,
下列规定
:
1自锚式悬索桥设计应满足任意一根吊索的换索需要验算
,
换索工况时可计入所更换吊索区域汽车荷载的折减
,;
2自锚式悬索桥应保证至少一根吊索断裂后结构的安全
。
吊索突然断裂引起的动力荷载可取为静力荷载的倍当采用非
2,
线性动力分析确定断裂引起的动力荷载时专用取值不得低于静力荷
,
载的倍
1.5。
5.4抗风计算
5.4.1自锚式悬索桥的抗风设计应包括施工期及运营期内主梁
的颤振涡振与静风稳定性桥塔的驰振稳定性等抗风稳定性分
、,
析分析手段宜包括数值分析节段模型风洞试验虚拟风洞试验
,、、、
全桥气弹模型试验等具体应按现行行业标准公路桥梁抗风设计
,《
规范人人文库的有关规定执行
》JTG/T3360—01。
5.4.2自锚式悬索桥动力特性宜采用有限元法计算动力计算模
,
型应正确反映全桥刚度特征质量及质量惯性矩分布边界约束
、、
条件
。
5.4.3结构的阻尼比可按现行行业标准公路桥梁抗风设计规
《
范的有关规定执行
》JTG/T3360—01。
5.4.4桥梁结构及构件在风作用下的承载能力极限状态设计和
检验应包括下列内容
:
1风作用水平下与车辆等荷载组合时的结构强度静
W1,、
·23·
力稳定性与极限承载力等性能
;
2风作用水平下结构的强度静力稳定性极限承载
W2,、、
力静风稳定性和气动稳定性等性能
、;
3风及风作用水平风速范围内不应发生涡激共振
W1W2。
5.4.5桥梁结构及构件在风作用下的正常使用极限状态设计和
检验应包括下列内容
:
1风作用水平及以下风速范围内检算涡激共振振幅不
W1,
应发生影响正常使用的涡激共振
;
2风作用水平下与车辆等荷载组合时的结构刚度耐
W1,、
久性行车或行人安全性及舒适性等
、;
3风作用水平及以下结构疲劳易损构件的抗疲劳
W2,
性能
。
5.4.6抗风稳定性计算和试验工况应包括专用成桥持久状况和索塔
自立等施工过程中的短暂状况
。
5.4.7风致振动控制可按现行行业标准公路桥梁抗风设计规
《
范的有关规定执行可采取优化构件气动外
》JTG/T3360—01,
形增设气动措施附加阻尼装置改变结构体系和刚度等提高抗
、、、
风性能的措施
。
5.5抗震计算
5.5.1公路和城人人文库市自锚式悬索桥抗震计算应分别按现行行业标
准公路桥梁抗震设计规范和城市桥梁抗震
《》JTG/T2231—01《
设计规范的有关规定执行
》CJJ166。
5.5.2自锚式悬索桥应采用和两水准地震作用进行抗震
E1E2
设防地震作用宜采用年超越概率的地震动地震
,E15010%,E2
作用宜采用年超越概率的地震动和地震作
502%~3%。E1E2
用采用设计加速度反应谱和设计地震动加速度时程表征宜根据
,
专门的工程场地地震安全性评价确定桥址处和地震作用
E1E2。
5.5.3进行自锚式悬索桥地震作用效应分析时计算模型应合理
,
·24·
模拟桥梁结构的刚度和质量分布及边界条件并应符合下列规定
,:
1计算模型应根据实际情况计入相邻引桥对主桥地震作用
效应的影响
;
2桥墩索塔可采用空间梁单元模拟桥面系应视截面形式
、;
选用合理计算模型主缆和吊索可采用空间桁架单元
;;
3进行非线性时程分析时应采用能反映支座力学特性的单
,
元模拟塔柱已进入非线性工作状态时应选用适当的弹塑性单元
;,
模拟
;
4应计入桩土结构相互作用对自锚式悬索桥地震作用效
--
应的影响
。
5.5.4自锚式悬索桥地震作用效应分析方法应根据地震作用水
准按表的规定选用
5.5.4。
表5.5.4不同地震作用效应的专用分析方法
地震作用分析方法
反应谱或线性时程法
E1
非线性时程法
E2
5.5.5采用多振型反应谱计算时计算的振型阶数应保证在计算
,
方向上的质量参与系数在以上
90%。
5.5.6采用线性和非线性时程分析方法计算时应至少采用组
,3
地震加速度时程人人文库当采用组地震加速度时程计算时应取组
。3,3
计算结果的最大值当采用组及以上地震加速度时程计算时应
;7,
取计算结果的平均值
。
5.5.7地震作用下地震作用和其他作用组合后应按现行行
E1,,
业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
《》JTG
公路钢结构桥梁设计规范和公路桥涵地基与
3362、《》JTGD64《
基础设计规范的有关规定进行索塔桥墩和基础的强
》JTG3363、
度验算
。
5.5.8地震作用下应按下列规定进行抗震验算
E2:
·25·
1地震作用下地震作用和其他作用组合后索塔桥墩
E2,,、
截面和桩基础截面的截面弯矩应小于截面等效抗弯屈服弯
矩M
y;
2地震作用下地震作用和其他作用组合后应按现行行
E2,,
业标准公路桥涵地基与基础设计规范的有关规定进
《》JTG3363
行基础承载力计算公路和城市桥梁应分别按现行行业标准公路
,《
桥梁抗震设计规范和城市桥梁抗震设计规
》JTG/T2231—01《
范的有关规定进行承载力提高或土层液化折减
》CJJ166。
5.6稳定计算
5.6.1自锚式悬索桥第一类弹性屈曲稳定安全系数不应小于
计入材料非线性影响的第二类弹塑性稳定安全系数混凝土
4.0;,
结构不应小于钢结构不应小于专用组合结构不应小
2.5,1.75,
于
2.0。
5.6.2自锚式悬索桥除验算构件整体稳定外还应对主梁锚固结
,
构等受压板件进行局部稳定分析屈曲应力验算应符合现行行业
,
标准公路钢结构桥梁设计规范的有关规定
《》JTGD64。
5.7施工阶段计算
5.7.1施工阶段主要验算内容应包括结构内力截面应力支座
、、
反力索塔及主梁人人文库变位等计算时应计入几何非线性影响
、,。
5.7.2施工阶段计算图式应根据施工流程的划分正确模拟施工
过程的各个关键步骤
。
5.7.3主梁线形控制应计入支架的沉降和变形的影响
。
5.7.4主缆施工猫道应根据自锚式悬索桥的跨径主缆线形施
、、
工环境条件等因素进行专项设计计算
。
·26·
6索塔
6.1一般规定
6.1.1索塔设计除应满足施工及运营阶段结构强度刚度稳定
、、
性耐久性等要求外尚应满足造型美观施工方便及便于维修养
、,、
护等要求
。
6.1.2索塔的高度应根据主缆垂度主梁高度桥面线形通航净
、、、
高与航空限高等因素确定
。
6.1.3三塔自锚式悬索桥中塔纵向刚度应综合主梁挠度和主缆
抗滑移安全等要求确定专用
。
6.1.4索塔设计应满足防雷航空警示和抗船撞等的要求
、。
6.1.5索塔基础设计应符合现行行业标准公路桥涵地基与基础
《
设计规范的有关规定
》JTG3363。
6.2结构形式
6.2.1自锚式悬索桥索塔可根据主缆布置形式结构受力需求及
、
景观需要采用单柱式倒形双柱式门形形或钻石形等结
、Y、、、A
构形式图人人文库
(6.2.1)。
(a)单柱式(b)倒Y形(c)双柱式(d)门形(e)A形(f)钻石形
图索塔横桥向常用结构形式
6.2.1
6.2.2自锚式悬索桥宜采用钢筋混凝土索塔在塔柱造型复杂或强
,
震区时可采用钢索塔钢混凝土组合索塔或其他混合形式索塔
、—。
·27·
6.2.3索塔塔柱及横梁应根据受力施工和景观等要求确定合
、,
适的截面形式塔柱断面设计应符合下列规定
。:
1应根据索塔顺横桥向的受力要求选择合适的断面尺寸和
、
壁厚
;
2塔顶尺寸应满足主索鞍设置要求
;
3塔柱设计应满足塔内养护作业的空间要求
。
6.2.4钢索塔塔柱的钢与混凝土结合区宜选择在承台或下横梁
位置处
。
6.3构造设计
6.3.1混凝土塔柱截面构造应符合下列规定
:
1塔柱截面边长大于时宜采用空心截面
3.5m,;
2空心截面塔柱顶段应有足够厚度的实专用体段厚度应满足主
,
索鞍传力需求不宜小于
,3m;
3空心截面塔柱底部宜设置实体段或塔座
;
4空心截面塔柱壁厚不宜小于在与横梁连接处的
600mm,
塔壁应局部加厚并应满足横向预应力束布置等需要塔内剩余空
,,
间应满足塔柱内养护作业需要
;
5空心截面塔柱和横梁应设置通气孔间距宜为
,5m~10m;
6空心截面塔柱横梁均应设置检修孔检修孔的尺寸应方
、,
便人员出入和设备人人文库的安装内部应设置检修通道
,;
7空心横梁在主梁结构施工支架及吊装设备的支承处应设
、
置横隔板横隔板厚度不宜小于
,500mm;
8主梁底与下横梁之间的距离应满足支座与限位装置安装
、
更换及养护要求
;
9索塔横梁宜采用预应力结构预应力筋宜锚固于塔柱外
,
侧横梁中普通受拉钢筋的最小配筋率不应小于
;0.3%;
10塔柱竖向受力钢筋的直径不应小于截面配筋率不
25mm,
应小于箍筋直径不应小于间距不应大于
0.6%;16mm,200mm。
·28·
6.3.2钢塔柱构造设计除应符合现行行业标准公路钢结构桥梁
《
设计规范的有关规定外尚应符合下列规定
》JTGD64,:
1钢塔柱宜采用箱型截面
。
2钢索塔外壁板和竖向隔板的厚度应根据受力确定不宜小
,
于
16mm。
3钢塔柱内应设置水平横向加劲横向加劲的竖向间距不宜
,
大于
2.5m。
4钢塔柱应满足抗风性能要求采用减振措施时尚应满足相
,
关设施构造要求
。
5钢塔柱节段间连接可采用焊接或磨光顶紧与高强度螺栓
结合的方式
。
6钢横梁与钢塔柱横梁预留段的连接方式可采用栓接焊接
、
或栓焊结合的方式专用
。
7钢塔柱节段高度应根据工厂制造运输及安装起吊能力综
、
合确定并应加大节段高度以减少现场拼接工作
,。
8钢塔柱塔顶构造应根据主索鞍形式合理布置并应做到传
,
力直接
。
9钢塔柱与混凝土结构的连接可采用锚杆端板承压式图
[
传剪插入式图或传剪承压组合式图
6.3.2(a)]、[6.3.2(b)][
等连接方式
6.3.2(c)]人人文库。
(a)锚杆端板承压式(b)传剪插入式(c)传剪承压组合式
钢塔柱混凝土塔柱端板锚固拉杆
1—;2—;3—;4—;
开孔钢板内穿钢筋剪力钉填充混凝土
5—();6—;7—
图钢塔柱与混凝土结构的常用连接方式示意图
6.3.2
·29·
10钢塔柱应设置检修人孔及检修通道并宜设置外幕养护
,
设备
。
6.3.3钢横梁构造设计应符合下列规定
:
1钢横梁宜采用箱形结构或桁架式结构
;
2钢横梁与混凝土塔柱中钢预埋件的连接方式宜采用栓接
,
当采用焊接或栓焊结合方式连接时钢预埋件在塔壁外的预留长
,
度不宜小于
300mm;
3钢横梁设计应满足运营期检修及防腐等要求钢横梁与混
,
凝土连接处应进行重点防腐设计
。
6.4结构计算
6.4.1索塔应按照施工和运营两个阶段进行整体计算分析
。
6.4.2鞍座下的索塔结构应进行局部验算专用
。
6.4.3索塔塔柱计算应计入结构几何非线性效应的影响
。
6.4.4混凝土塔柱及混凝土横梁的截面验算应符合现行行业标
准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的
《》JTG3362
有关规定
。
6.4.5钢塔柱及钢横梁的截面验算应符合现行行业标准公路钢
《
结构桥梁设计规范的有关规定
人人文库》JTGD64。
·30·
7主梁
7.1一般规定
7.1.1主梁形式的选择应综合结构强度刚度疲劳抗风稳定
、、、
性施工工艺经济性等因素确定可采用预应力混凝土梁钢主
、、,、
梁钢混凝土组合梁混合梁等
、—、。
7.1.2钢主梁或钢混凝土组合梁节段的划分在满足工厂制造
—、
运输及安装起吊能力等前提下宜加大节段长度
。
7.1.3钢主梁或钢混凝土组合梁节段应在架设前预拼预拼线
—,
形应在成桥线形基础上计入设计和施工预专用拱度横梁宜设置恒载
,
预拱度
。
7.1.4主梁架设方法应根据桥位建设条件施工安全结构受力
、、、
质量工期环保和经济性等因素确定可采用支架施工顶推施
、、,、
工斜拉扣挂等施工方法
、。
7.1.5主缆梁上锚固位置的空间应满足主缆从索股架设到桥梁
运营阶段的净空需求
。
7.1.6主梁横梁及横隔板间距应与吊索布置相匹配
。
7.1.7主梁设人人文库计应设置便捷的检修通道和检修人孔钢主梁和
,
钢混凝土组合梁宜设置梁底检修装置
—。
7.1.8主梁设计应预留吊索支座阻尼器等设施的更换空间并
、、
设置相关配套构造
。
7.1.9自锚式悬索桥主梁设计时应采取设置配重连续外边跨
、、
抗拉连接等可靠措施平衡主缆锚固区上拔力
。
7.2预应力混凝土梁
7.2.1预应力混凝土梁宜根据结构受力索塔及主缆布置形式选
、
·31·
择合理的截面形式对于双缆面宜采用边主梁对于单缆面宜
。,;,
采用整体箱梁也可根据受力景观等采用其他截面形式图
;、(
7.2.1)。
(a)边主梁(b)整体箱梁
图混凝土主梁常用截面示意图
7.2.1
7.2.2预应力混凝土梁桥面板采用以纵向为主的传力体系时标
,
准段横梁间距宜为对应的顶板厚度宜为
4m~6m,250mm~
当采用以横向为主的传力体系时桥面板厚度根据纵肋
300mm;,专用
间距可适当减小但不宜小于
,220mm。
7.2.3横梁宜按预应力构件进行设计跨中横梁可采用矩形断
。
面或带马蹄的形断面横梁腹板厚度应根据受力及构造要求确
T,
定最小厚度不宜小于
,200mm。
7.2.4预应力混凝土梁箱室底板最低处应设置泄水孔腹板应设
,
置通气孔通气孔间距宜为
,2m~5m。
7.2.5预应力混凝土梁主缆锚固区及过渡段构造应符合本规程
第节的有关规人人文库定
7.5。
7.2.6预应力混凝土梁其他构造要求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设计规范的有关
》JTG3362
规定
。
7.3钢主梁
7.3.1钢主梁宜根据结构受力索塔及主缆布置形式选择合理的
、
截面形式对于双缆面桥梁可采用箱形双主梁或整体式钢箱梁
。,;
对于单缆面桥梁宜采用整体式钢箱梁对于塔柱中央布置的空间
,;
·32·
双缆面桥梁宜采用分体式钢箱梁也可根据受力景观等采用其
,;、
他截面形式图
(7.3.1)。
(a)箱形双主梁(b)分体式钢箱梁
(c)整体式钢箱梁(双缆面)(d)整体式钢箱梁(单缆面)
图钢主梁常用截面示意图
7.3.1
7.3.2钢主梁桥面板宜采用正交异性板结构纵向加劲肋宜采用
专用,
形闭口加劲肋
U。
7.3.3整体式钢箱梁或分体式钢箱梁底板和腹板宜采用形闭
U
口加劲肋
。
7.3.4整体式钢箱梁横隔板可采用板式或桁式分体式钢箱梁横
,
隔板宜采用板式横隔板间距不宜大于
,4m。
7.3.5箱型双主梁边箱梁顶底板及腹板可采用开口加劲肋边
、。
箱梁应设置横隔板或环向加劲环向加劲间距不宜大于
,2m。
7.3.6箱型双人人文库主梁的横梁宜采用工字梁横梁腹板应与边箱室内
,
横隔板相对应
。
7.3.7分体式钢箱梁的横梁宜采用箱形梁横梁纵向位置应与吊
,
点相对应
。
7.3.8钢主梁车行道处正交异性钢桥面板可根据车道荷载选择
不同的板厚不宜小于对于重交通车道厚度宜加厚至
,14mm,,
形闭口加劲肋的厚度不宜小于净距与
16mm~20mm。U8mm,
顶板厚度之比不应大于当采用超高性能混凝土组合桥面结
25。
构时钢面板厚度可适当减小加劲肋也可采用开口形式
,,。
·33·
7.3.9非行车道处的正交异性桥面板厚度不宜小于形
10mm,U
闭口加劲肋的厚度不宜小于若采用开口加劲肋厚度不宜
6mm,,
小于加劲肋净距与面板厚度之比不宜大于
10mm,35。
7.3.10钢主梁底板和腹板厚度不宜小于形闭口加劲
12mm,U
肋的厚度不宜小于箱型双主梁开口加劲肋厚度不宜小于
6mm;
加劲肋净距与面板厚度之比不宜大于
12mm;35。
7.3.11横隔板腹板厚度不宜小于横隔板应根据受力需
10mm,
要单侧或双侧设置竖向或横向加劲肋
。
7.3.12形闭口加劲肋可采用热轧或冷加工成形弯折半径与
U,
厚度之比不应小于
5。
7.3.13除端部横隔板外横隔板应开槽口使纵向加劲肋连续通
,
过横隔板纵向加劲与顶板相交处的隅角应连续焊接封闭
。、。
7.3.14钢主梁顶板形闭口加劲肋应采专用用疲劳强度等级较高
U
的构造细节
。
7.3.15钢主梁节段间应设置工地临时连接构造临时连接构造
,
应满足梁段架设过程中的结构受力及变形要求
。
7.3.16钢主梁的工地连接形式可采用全焊连接或焊接与高强度
螺栓组合连接正交异性钢桥面板的顶板工地连接应采用焊接连
。
接形闭口加劲肋的工地连接宜采用高强度螺栓连接
,U。
7.3.17钢主梁主缆锚固区及过渡段构造应符合本规程第节
7.5
的有关规定人人文库
。
7.3.18钢主梁其他构造要求应符合现行行业标准公路钢结构
《
桥梁设计规范的有关规定
》JTGD64。
7.4钢—混凝土组合梁
7.4.1钢混凝土组合梁宜根据结构受力索塔及主缆布置形式
—、
选择合理的截面形式对于单缆面宜采用整体式箱梁对于双缆
。,;
面宜采用箱形双主梁也可根据受力景观等采用其他截面形式
,;、
图
(7.4.1)。
·34·
(a)整体式箱梁(b)箱形双主梁
图钢混凝土组合梁常用截面示意图
7.4.1—
7.4.2钢混凝土组合梁桥面板可采用混凝土桥面板或带钢底
—
板的钢混组合桥面板桥面板与钢梁的受力分配应计入施工过
—。
程的影响
。
7.4.3混凝土桥面板宜采用预制结构预制板宜采用合理的配合
,
比控制混凝土收缩率且存放龄期不宜小于个月预制桥面板间
,6;
的现浇接缝宜采用补偿收缩混凝土混凝土桥面板板厚不宜小
;
于
250mm。
7.4.4带钢底板的钢混组合桥面板宜采专用用高韧性低收缩混凝
—
土或超高性能混凝土
。
7.4.5带钢底板的钢混组合桥面板采用高韧性低收缩混凝土
—
时混凝土厚度不宜小于在桥面板支撑处应根据受力设
,120mm,
置承托钢底板厚度不宜小于当采用超高性能混凝土时混
,8mm;,
凝土厚度不宜小于钢底板板厚不宜小于
50mm,10mm。
7.4.6钢混凝土组合梁的横隔板间距应根据桥面板结构形式
—
等确定混凝土桥面板的横隔板间距宜为钢混组
。4m~4.5m;—
合桥面板的横隔人人文库板间距宜为
3m~4m。
7.4.7钢混凝土组合梁连接件可采用焊钉开孔板等连接形
—、
式混凝土桥面板可根据施工便利性预制板结构与布置方式选
。、
用集束式或均布式焊钉普通混凝土组合桥面板可采用开孔板和
;
焊钉组合连接形式超高性能混凝土组合桥面板宜采用均布式焊
;
钉焊钉规格应与桥面板厚度相匹配
。。
7.4.8钢混凝土组合梁其他构造要求应符合国家现行标准
—
钢混凝土组合桥梁设计规范和公路钢混组合桥梁
《—》GB50917《
设计与施工规范的有关规定
》JTG/TD64—01。
·35·
7.5主缆锚固结构
7.5.1主缆锚固结构根据主缆规格主梁结构形式可采用分散锚
、
固图直接锚固图和环绕锚固图
(7.5.1-1)、(7.5.1-2)(7.5.1-3)
等形式
。
(a)混凝土结构分散锚固(b)钢结构分散锚固
主缆中心线散索套或散索鞍散索室索股中心线锚固面
1—;2—;3—;4—;5—;
楔形钢垫板整体式预埋钢板预埋钢锚管锚固端板
6—;7—;8.;9—;
局部承压加劲井字形支撑钢板专用主传力钢板
10—;11—;12—
图主缆分散锚固
7.5.1-1
人人文库
主缆中心线主缆中心线转索鞍顶索鞍
1—1—;2—;3—
图主缆直接锚固图主缆环绕锚固
7.5.1-27.5.1-3
7.5.2分散锚固应由散索套或散索鞍按一定角度将主缆分散为
单根索股进行锚固锚固构造应由索股分散区索股锚固区构成
。、。
前端应设散索套或散索鞍后端宜设密闭的散索室索股应由散索
,,
室分散后在锚固面进行锚固
。
·36·
7.5.3主缆采用散索鞍散索时散索鞍底座与主梁应连接牢固
,;
采用散索套散索时宜设置防止散索套振动的限位支架
,。
7.5.4确定锚固点与转向点布置时应减小锚固引起的主梁局部
弯矩
。
7.5.5混凝土结构分散锚固的锚固面锚下宜设置整体式预埋钢
板钢板厚度不宜小于索股承压面与锚固面应保证垂直
,30mm;,
夹角可通过楔形钢垫块进行调节
。
7.5.6混凝土结构分散锚固索股锚固区应设置多层垂直于主缆
轴线的分布钢筋分布钢筋直径不宜小于层间距不宜大于
,20mm,
锚下应设置局部承压分布钢筋钢筋层数不应小于层
60
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