版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
ICS01.040.93
点击此处添加中国标准文献分类号
T/GDHS
团体标准
T/×××××××—××××
代替T/
预应力(无腹筋)超高性能混凝土梁桥技术
规程
PrestressedUltra-highperformanceConcreteBeamBridgewithoutStirrupsand
Bent-upBarTechnicalRegulation
点击此处添加与国际标准一致性程度的标识
(征求意见稿)
××××-××-××发布××××-××-××实施
发布
T/×××××××—××××
前言
本规程按GB/T1.1—2009给出的规则起草。
本规程由广东省公路学会提出并归口。
本规程附录D、附录E和附录F参照法国UHPC材料规范《Ultra-highperformancefibre-reinforced
concrete-Specifications,performance,productionandconformity》(NFP18-470-2016)翻译编
写,使用本规程附录D、附录E和附录F时,需购买NFP18-470-2016,以确保合法性。
负责本规程日常解释工作的单位:中路杜拉国际工程股份有限公司(广州市天河区珠江新城平云路
163号海格大厦西四楼,邮政编码:510000,联系电话电子邮箱:hr@)
本技术规范主编单位:
本技术规范参编单位:
本技术规范主要起草人员:
本技术规范主要审查人员:
III
T/×××××××—××××
引言
为规范超高性能混凝土梁桥的设计、施工及验收,保证质量,特制定本规程。
本规程在大量试验研究的基础上,充分利用超高性能混凝土UHPC的抗压性能,显著减小桥梁构件尺
寸,利用UHPC抗拉性能取消梁内腹筋,提出一种介于普通混凝土和钢结构之间的新型结构——预应力(无
腹筋)UHPC梁桥结构。该结构主梁采用预应力(无腹筋)UHPC梁,桥面板采用普通钢筋混凝土,大幅减
轻结构自重、提升结构耐久性和简化预制施工工序。
预应力(无腹筋)UHPC梁桥为一种新型结构,与传统的预应力混凝土箱梁和钢箱梁相比,其设计、
施工、验收技术条件均有所不同。目前,国内没有颁布UHPC梁桥的相关规范,为确保工程应用的规范性,
以行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362)、《体外预应力混凝土设计
指南》、《超高性能混凝土制备与工程应用技术规程》(DBJ/T2946)、法国UHPC结构设计规范《National
additiontoEurocode2-Designofconcretestructures:specificrulesforUltra-High
PerformanceFibre-ReinforcedConcrete(UHPFRC)》(NFP18-710,2016)、法国UHPC材料规范
《Ultra-highperformancefibre-reinforcedconcrete-Specifications,performance,production
andconformity》(NFP18-470-2016)、法国UHPC施工技术规范《Executionofconcretestructures
-SpecificrulesforUHPRFC》(NFP18-451-2018)为基础,吸纳国内外研究成果,并参考国内外的
有关标准、规范,编制形成本技术规程,作为该类梁桥设计、施工和验收的技术性指导性文件。
本规程的主要技术内容是:1范围;2规范性引用文件;3术语和符号;4材料;5基本规定;6持久状
况承载能力极限状态计算;7持久状况正常使用极限状态计算;8持久状况和短暂状况构件的应力计算;
9构造计算规定;10构造规定;11施工;12运输、安装施工;13验收。
IV
T/×××××××—××××
预应力(无腹筋)超高性能混凝土梁桥技术规程
1范围
本规程适用于预应力(无腹筋)超高性能混凝土新建或改扩建梁式桥梁的设计、施工与验收。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改版)适用于本文件。
JTGD60公路桥涵设计通用规范
JTG3362公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
JTG/TF50公路桥涵施工技术规范
JTGF80/1公路工程质量检验评定标准第一册土建工程
3术语和符号
3.1术语
3.1.1超高性能混凝土ultra-highperformanceconcrete(UHPC)
由水泥、矿物掺合料、细集料、钢纤维和减水剂等材料或由上述材料制成的干混料加水拌和,在经
凝结硬化后形成的一种具有高抗压强度、高韧性、高耐久性的水泥基复合材料,简称UHPC。
3.1.2无腹筋梁beamwithoutstirrupsandbent-upbar
无箍筋和弯起钢筋的梁。
3.1.3预应力(无腹筋)UHPC梁桥prestressedUHPCbeambridgewithoutstirrupsandbent-up
bar
配置预应力钢筋且无箍筋和弯起钢筋的UHPC梁。
3.1.4钢纤维steelfiber
钢材经加工制成的短纤维。
3.1.5钢纤维体积率steelfibervolumefraction
在超高性能混凝土中,钢纤维所占体积的百分比。
3.1.6纤维取向系数fiberorientationcoefficient
纤维混凝土结构中纤维实际沿某一特定方向分布的取值系数,即假定空间随机分布的力学特征值与
实际纤维分布的力学特征值之比。
3.1.7现浇UHPC接缝cast-in-placeUHPCjoint
1
T/×××××××—××××
构件或预制节段之间采用现浇UHPC连接的接缝。
3.1.8应变硬化strainhardening
当拉应力超过弹性极限抗拉强度后,拉应力不低于弹性极限抗拉强度的现象。
3.1.9应变软化strainsoftening
当拉应力超过弹性极限抗拉强度后,拉应力低于弹性极限抗拉强度,且拉应力随着应变增大而缓慢
下降的现象。
3.1.10高温蒸汽养护steamtreating
超高性能混凝土构件在高温85°以上、蒸汽环境内进行的改善提升构件性能的养护,这一养护过程
称为高温蒸汽养护。
3.2符号
3.2.1材料性能
fcu,k——UHPC立方体抗压强度标准值
fck、fcd——UHPC轴心抗压强度标准值、设计值
ftk、ftd——UHPC轴心抗拉强度标准值、设计值
fck’、ftk’——(短暂状况)施工阶段的UHPC轴心抗压、抗拉强度标准值
ftke——UHPC弹性极限抗拉强度标准值
ftme——UHPC弹性极限抗拉强度平均值
ftfk——UHPC产生裂缝后的抗拉强度标准值
ftfm——UHPC产生裂缝后的抗拉强度平均值
fck,j——接缝截面UHPC的轴心抗压强度设计值
fsd——普通钢筋抗拉强度设计值
fsd’、fpd’——普通钢筋、预应力钢筋抗压强度设计值
fpk、fpd——预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值
fpk,i、fpd,i——体内预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值
fpd,i’——体内预应力钢筋抗压强度设计值
fpk,e、fpd,e——体外预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值
Ec——UHPC的弹性模量
Gc——UHPC的剪切模量
Es、Ep——普通钢筋、预应力钢筋的弹性模量
3.2.2作用与作用效应
Md——弯矩的组合设计值
Mud——受弯构件的正截面抗弯承载力设计值
Mcr——受弯构件的正截面开裂弯矩值
Nd——轴向压力的组合设计值
Nud——大偏心受压构件的正截面抗压承载力设计值
Ncr——大偏心受压构件的正截面开裂轴向压力值
Npd,i、Npd,e——接缝截面体内、体外预应力钢筋合力设计值的轴向分力
Vd——剪力的组合设计值
2
T/×××××××—××××
Vu——构件斜截面抗剪承载力
Vc——构件斜截面UHPC受剪承载力设计值
Vs——构件斜截面箍筋受剪承载力设计值
Vf——构件斜截面纤维受剪承载力设计值
Td——钢筋拉力的组合设计值
T——计算体外束基频时钢束的拉力
Vpd,i、Vpd,e——接缝截面体内、体外预应力钢筋合力设计值的竖向分力
푓
푉푘——施工荷载标准值(考虑动力系数)产生的剪力
σs——(正截面承载力计算中)截面受拉边或受压较小边普通钢筋的应力
σf——纤维增强截面残余抗拉强度
σp,i——截面受拉边或受压较小边体内预应力钢筋的应力
σp0,i、σp0,i’——截面受拉区、受压区预应力钢筋合力点处UHPC正应力等于零时的预应力钢筋的
应力
σst、σlt——作用(或荷载)短期效应组合、长期效应组合下截面边缘UHPC的拉应力
σtp、σcp——构件UHPC的主拉应力、主压应力
σpc——永存(有效)预应力在截面边缘产生的UHPC法向预压应力
σcon——预应力钢筋的锚下张拉控制应力
σcon,i、σcon,e——体内、体外预应力钢筋的锚下张拉控制应力
σpe——预应力钢筋的永存(有效)预应力
σpe,i、σpe,e——体内、体外预应力钢筋的永存(有效)预应力
σpd,e——体外预应力钢筋的极限应力设计值
σpu,e——体外预应力钢筋的极限应力
Δσpu,e——体外预应力钢筋的极限应力增量
f
Δp,e——体外预应力钢束的应力幅
f
Δfp,e——预应力钢绞线的疲劳应力幅限值
σpi——传力锚固后预应力钢筋的初始应力
σc——接缝截面剪压区UHPC的压应力
τc——接缝截面剪压区UHPC的剪应力
σcc,d——转向器与UHPC之间承压面UHPC的容许压应力
3.2.3几何参数
L——构件的计算跨径
R——体外预应力钢筋的弯曲半径
Rd——体外预应力钢筋转向管的内半径
θ——预应力钢筋自张拉端的管道累计偏转角
a——截面受拉边或受压较小边的普通钢筋和体内预应力钢筋合力点至受拉边缘或受压较小边缘的
距离
a’——截面受压较大边的普通钢筋和体内预应力钢筋合力点至受压较大边缘的距离
as——截面受压较小边普通钢筋合力点至截面受压较小边缘的距离
'
as——截面受压较大边普通钢筋合力点至截面受压较大边缘的距离
3
T/×××××××—××××
ap,i——截面受压较小边体内预应力钢筋合力点至截面受压较小边缘的距离
'
ap,i——截面受压较大边体内预应力钢筋合力点至截面受压较大边缘的距离
b——矩形截面的宽度,带翼形截面腹板的宽度
bf——带翼形截面受压较小边翼板的宽度
'
bf——带翼形截面受压较大边翼板的有效宽度
'
bf,s——带翼形截面受压翼板的抗剪有效宽度
'
bh——带翼形截面腹板承托或加腋的宽度
hf——带翼形截面受压较小边翼板的厚度
'
hf——带翼形截面受压较大边翼板的有效宽度内的平均厚度
e0——轴向压力对截面重心轴的偏心距
e——轴向压力作用点至截面受拉边或受压较小边的普通钢筋和体内预应力钢筋合力点的距离
e'——轴向压力作用点至截面受压较大边的钢筋合力点的距离
퓍——截面受压区高度或接缝截面剪压区的高度
퓍푏——截面纵向受拉钢筋达到抗拉强度设计值、受压区UHPC外缘同时达到极限压应变时的受压区
高度
y——截面形心轴至受拉边或受压较小边缘的距离
y'——截面形心轴至受压较大边缘的距离
As——截面受拉边或受压较小边纵向普通钢筋的截面面积
'
As——截面受压较大边纵向普通钢筋的截面面积
Ap,i——截面受拉边或受压较小边体内预应力钢筋的截面面积
'
Ap,i——截面受压较大边体内预应力钢筋的截面面积
Ap,e——截面体外预应力钢筋的截面面积
Apb,i——斜裂缝范围内体内弯起预应力钢筋的截面面积
Apb,e——斜裂缝范围内体外弯起预应力钢筋的截面面积
Asv——同一截面内箍筋各肢的总截面面积
W0——换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩
S0——换算截面重心轴以上(或以下)部分面积对截面重心轴的面积矩
h0——截面受拉边或受压较小边的普通钢筋和体内预应力钢筋合力点至受压较大边缘的距离
'
h0——截面受压较大边钢筋合力点至受压较小边缘的距离
hs——受拉区普通钢筋合力点至截面受压区边缘的距离
hp,i——受拉区体内预应力钢筋合力点至截面受压区边缘的距离
hp,e——体外预应力钢筋合力点至截面受压边缘的初始距离
hpu,e——体外预应力钢筋合力点至截面受压较大边缘的极限距离
3.2.4计算系数及其他
4
T/×××××××—××××
γ0——结构的重要性系数
γ——截面受拉区UHPC的塑性影响系数或接缝对二次效应的影响系数
훾푐——UHPC材料分项系数
φ——截面形状影响系数
φb——接缝对抗弯承载力的影响系数
α——接缝对钢筋极限应力的影响系数
C1、C2——接缝影响系数
c——粘结强度或粘结力系数
ρ——纵向受拉钢筋配筋率
ρp——预应力钢筋配筋率
4材料
4.1超高性能混凝土(UHPC)
4.1.1UHPC强度等级应按边长为100mm立方体试件的抗压强度标准值确定。
条文说明:本规程沿用《活性粉末混凝土》GB/T31387第9条规定,立方体抗压强度标准值的测定采用边长100mm
的立方体试件作为标准试件,UHPC强度等级的保证率取为95%。其抗压强度试验值均不应乘以尺寸换算系数。
4.1.2预应力(无腹筋)UHPC梁桥构件的UHPC强度等级不应低于UC130。
条文说明:各国UHPC构件最低强度差异较大,早期标准规定较高,如法国2001年和2013年指南、日本2004指
南均定为150MPa,韩国2012年的指南更达到180MPa。然而,过高的抗压强度难以充分发挥作用,随着行业的发展和
人们对UHPC认识的深入,目前UHPC最低抗压强度有降低的趋势,如法国NFP18-470定为130MPa,瑞士SIA2052
和美国ASTMC1856/1856M-17定为120MPa。结合目前国内、外工程应用实践,将UHPC最低抗压强度定为130MPa
较为合适,利于材料组分的调整、降低施工难度和工程造价,提升UHPC竞争力。
4.1.3UHPC原材料的要求和制备方法应符合《活性粉末混凝土》(GB/T31387)的规定。
4.1.4钢纤维应采用高强度纤维,其性能指标应符合《活性粉末混凝土》(GB/T31387)的规定。
条文说明:环境类别和作用等级较高时,可采用镀铜高强度纤维。
4.1.5UHPC立方体抗压强度푓푐푢푘、轴心抗压强度标准值푓푐푘和轴心抗拉强度标准值푓푡푘应按表1采用。
表1UHPC强度标准值
单位为MPa
种类UC130UC140UC150UC160UC170UC180UC190UC200
푓푐푢푘130140150160170180190200
91.098.0105.0112.0120.0125.0134.0140.0
푓푐푘
≥6.2≥6.7≥7.2≥7.7≥8.3≥8.8≥9.3≥9.8
푓푡푘
条文说明:UHPC立方体抗压强度f_cuk按《活性粉末混凝土》(GB/T31387)进行测定,且满足:标准立方体试件
尺寸为100mm×100mmx100mm,每组6个试件。取与平均值偏差小于15%的试件平均值作为测定值。与平均值偏差小
于15%的试件数量不应低于4个;否则,应重新进行试验。
参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362)、《活性粉末混凝土结构技术规程》
(DBJ43/T325-2017)中混凝土轴心抗压强度的计算方法,超高性能混凝土轴心抗压强度fck按下式计算确定:
푓푐푘=0.88훼1훼2푓푐푢푘
其中,系数0.88为考虑实际工程构件与立方体试件强度差异的折减系数;훼1为脆性折减系数,超高性能混凝土掺入
5
T/×××××××—××××
一定体积掺量的钢纤维后,其脆性明显低于普通混凝土,故脆性折减系数取1.0;훼2为棱柱体与立方体试件强度的比值,
已有研究表明,其取值范围为0.78~0.82,本规程近似取中值0.80。
国内大多数规范均采用单轴拉伸的力-位移曲线测试法测定混凝土轴心抗拉强度,但由于单轴拉伸试验方法具有较高
的离散性,本规程建议采用法国UHPC结构设计规范《NationaladditiontoEurocode2—Designofconcretestructures:
specificrulesforUltra-HighPerformanceFibre-ReinforcedConcrete(UHPFRC)》(NFP18-710,2016)附录D(本技术规程
附录E)的方法,通过四点弯曲试验确定UHPC拉伸性能及弹性极限抗拉强度。当无试验数据时,本规程建议UC130轴
心抗拉强度标准值取6.2MPa、UC200轴心抗拉强度标准值取9.8MPa,其余强度等级的UHPC轴心抗拉强度标准值按线
性插值取值。
4.1.6UHPC轴心抗压强度设计值푓푐푑和轴心抗拉强度设计值푓푡푑应按表2采用。
表2UHPC强度设计值(MPa)
单位为MPa
种类UC130UC140UC150UC160UC170UC180UC190UC200
62.567.572.577.282.586.292.295.5
푓푐푑
4.24.65.05.35.66.06.46.7
푓푡푑
条文说明:考虑材料分项系数的抗压强度设计值,记为푓푐푑,用于构件设计。对于混凝土材料,材料分项系数取为훾=1.45,
因此轴心抗压强度设计值为:푓푐푑=0.88×0.80×푓푐푢푘/1.45。
考虑材料分项系数的抗拉强度设计值,记为푓푡푑,对于混凝土材料,材料分项系数取为훾=1.45,因此轴心抗拉强度设
计值为:푓푡푑=푓푡푘/1.45。
4.1.7UHPC受压或受拉时的弹性模量퐸푐应按表3采用。
表3UHPC的弹性模量
单位为×104MPa
种类UC130UC140UC150UC160UC170UC180UC190UC200
퐸푐4.054.204.454.604.805.055.255.45
条文说明:弹性模量与纤维掺量紧密相关,本规程给出不同强度等级弹性模量下限值。UHPC弹性模量퐸푐宜根据现
行国家标准《活性粉末混凝土》(GB/T31387)的相应规定进行测试,在没有测试结果的情况下可按表3采用。
4.1.8UHPC的剪切模量퐺푐可按本规范表3数值的0.4倍采用,UHPC的泊松比휈可采用0.2。
4.1.9UHPC线膨胀系数:1.1×10-5/℃。
条文说明:对于温度线膨胀系数,各国UHPC指南(规范)规定值介于1.0~1.35×10-5/℃间。一般认为,UHPC材
料中温度线膨胀系数大的水泥基材料含量高,线膨胀系数小的粗骨料含量低或不含,故其线膨胀系数应高于普通混凝土
(1.0×10-5/℃),且低于钢材(1.2×10-5/℃),并结合国内相关试验研究,本规程UHPC线膨胀系数取1.1×10-5/℃。
4.1.10纤维取向对UHPC的受拉力学性能有显著的影响,为考虑纤维取向对UHPC受拉力学性能的不
利影响,引入纤维取向系数K,纤维取向系数K宜通过附录F的方法进行测定,若无实测数据,整体纤
维取向系数퐾푔푙표푏푎푙取1.25,局部纤维取向系数퐾푙표푐푎푙取1.75。
条文说明:为了考虑纤维取向对UHPC抗拉性能的影响,本条文规定引入纤维取向系数K对UHPC力学性能指标
进行折减,在没有开展现场模型试验时,参考法国UHPC结构设计规范《NationaladditiontoEurocode2—Designof
concretestructures:specificrulesforUltra-HighPerformanceFibre-ReinforcedConcrete(UHPFRC)》(NFP18-710,2016)相
关条文规定,取整体纤维取向系数퐾푔푙표푏푎푙为1.25,局部纤维取向系数퐾푙표푐푎푙为1.75。局部纤维取向系数适用于局部效应
6
T/×××××××—××××
分析(如预应力锚固区、桥面板冲切等问题),整体纤维取向系数适用于整体效应分析(如板或梁的抗弯、抗剪强度等
问题)。
4.1.11承载能力极限状态UHPC受压应力-应变关系应根据试验确定。其中,UHPC的极限压应变设计
值取휀푐푢≥3300휇휀,极限拉应变设计值取휀푡푢≥2500휇휀。
条文说明:参考《活性粉末混凝土结构技术规程》(DBJ43/T325-2017),本规程规定其值按试验结果确定,无试验
数据时,UHPC的极限压应变设计值取휀푐푢≥3300휇휀,极限拉应变设计值取휀푡푢≥2500휇휀。
4.1.12UHPC抗拉性能可分为应变软化型、低应变硬化型和高应变硬化型,其分类应符合下列规定。
a)应变软化型(T1类):푓푡푓푚/퐾푔푙표푏푎푙<푓푡푚푒且푓푡푓푘/퐾푔푙표푏푎푙<푓푡푘푒;
b)低应变硬化型(T2类):푓푡푓푚/퐾푔푙표푏푎푙≥푓푡푚푒且푓푡푓푘/퐾푔푙표푏푎푙<푓푡푘푒;
c)高应变硬化型(T3类):푓푡푓푚/퐾푔푙표푏푎푙≥푓푡푚푒且푓푡푓푘/퐾푔푙표푏푎푙≥푓푡푘푒。
式中:
푓푡푘푒—UHPC弹性极限抗拉强度标准值;
푓푡푚푒—UHPC弹性极限抗拉强度平均值;
푓푡푓푘—UHPC产生裂缝后的抗拉强度标准值;
푓푡푓푚—UHPC产生裂缝后的抗拉强度平均值;
퐾푔푙표푏푎푙—纤维取向系数,按第4.1.10条规定取值。
条文说明:参考法国UHPC结构设计规范《NationaladditiontoEurocode2—Designofconcretestructures:specific
rulesforUltra-HighPerformanceFibre-ReinforcedConcrete(UHPFRC)》(NFP18-710,2016),对UHPC的高应变硬化、
低应变硬化和应变软化性能进行了分类,UHPC弹性极限抗拉强度标准值푓푡푘푒、UHPC弹性极限抗拉强度平均值푓푡푚푒、
UHPC产生裂缝后的抗拉强度标准值푓푡푓푘、UHPC产生裂缝后的抗拉强度平均值푓푡푓푚通过四点弯曲试验确定。
4.1.13无腹筋UHPC的容重取25kN/m3。
4.1.14UHPC的工作性能,按照水泥净浆流动度试验,流动度不宜小于180mm,且应符合《自密实混凝
土应用技术规程》(JTJ/T283)的规定。
4.1.15在不同的养护条件下,UHPC的收缩应变和徐变系数按表4取值。
表4UHPC的收缩应变和徐变系数
养护条件收缩应变(με)徐变系数
90℃高温蒸汽养护48小时以上00.2
自然养护(相对湿度50%~70%)7000.8
条文说明:收缩徐变系数可通过试验确定,当无试验数据时,可按本规程给出的UHPC收缩应变和徐变系数一般值
取用。当采用90℃蒸汽养护方式时,超高性能混凝土收缩在48小时基本完成,即在养护期内已基本完成,后期收缩增
量可忽略不计。
4.2钢筋、预应力钢筋
普通钢筋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》(GB1499.1)、《钢筋
混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2)、《钢筋混凝土用余热处理钢筋》(GB13014)的
规定。
4.3接缝材料
7
T/×××××××—××××
当UHPC预制节段接缝采用环氧树脂胶时,其胶体性能及粘结能力应符合《预制节段拼装用环氧胶粘
剂》(T/CECS10080-2020)的规定。
5基本规定
5.1设计基本规定
本规程采用以概率理论为基础、按分项系数表达的极限状态设计方法,桥梁结构的设计基准期为100
年。
5.1.1桥梁结构应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计,其荷载和荷载组合应按照《公路
桥涵通用设计规范》(JTGD60)执行。
5.1.2本规程规定的预应力(无腹筋)UHPC梁桥结构,无需进行疲劳验算。
条文说明:预应力(无腹筋)UHPC梁桥结构采用全预应力构件,无拉应力,且压应力均小于0.6f_cuk,国内外研
究成果揭示该受力状态下UHPC具有无限循环疲劳寿命。
5.1.3本规程规定的预应力(无腹筋)UHPC梁桥结构,当UHPC材料满足4.1.12规定的高应变硬化型
时,无需进行裂缝宽度验算。
条文说明:预应力(无腹筋)UHPC梁桥结构纵桥向采用全预应力构件,无需进行裂缝宽度验算,横桥向一般采用
配筋UHPC或钢筋混凝土构件,当采用T3类UHPC时,钢筋屈服时裂缝宽度仅0.02~0.03mm,与常规混凝土水化初始
裂缝相近,故无需进行裂缝宽度计算。
5.1.4预应力(无腹筋)UHPC梁桥宜采用标准化结构形式和跨径,结构形式和跨径宜满足下列要求。
a)跨径L≤10m时,宜采用预应力(无腹筋)UHPCπ梁;
b)跨径10<L≤20m时,宜采用预应力(无腹筋)UHPCI型梁;
c)跨径20<L≤30m时,宜采用预应力(无腹筋)UHPCT梁;
d)跨径L>30m时,宜预应力(无腹筋)UHPCU梁。
条文说明:根据国内外工程实践,基于结构受力和施工工艺,归纳总结了不同跨径对应的结构形式。
5.1.5预应力(无腹筋)UHPC梁桥结构重要性系数取1.1。
5.1.6桥梁分类、桥梁设计使用年限、作用分类、作用效应组合应符合《公路桥涵设计通用规范》(JTG
D60)的规定。
5.1.7桥梁结构的抗震设计应符合现行行业标准《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)和
《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166)的规定。
5.1.8预应力(无腹筋)UHPC梁桥应根据结构特点、使用年限、环境条件、施工条件等进行耐久性设
计。
5.1.9预制UHPC桥梁的上部结构构件应采用干接缝、环氧胶接缝或现浇UHPC接缝,并应根据使用环
境要求和构造特点进行构件设计。
5.2施工基本规定
5.2.1预应力(无腹筋)UHPC梁桥施工前应根据技术特点和条件编制施工组织设计和专项施工技术方
案,内容应包括构件制作、运输、安装的施工方案、质量管理及安全措施等。
条文说明:当材料配比改变,应进行材料试验,宜验证材料各性能并满足要求。在新型结构施工时,宜进行适用性
试验,以验证施工工艺,校验质量,并确认纤维分向系数。
8
T/×××××××—××××
5.2.2预应力(无腹筋)UHPC梁桥施工应根据设计要求、预制场地条件、施工工艺等,确定采用短线
法、长线法节段预制或整跨预制。
条文说明:短线法,即短线预制匹配法,是以一个邻节块为匹配段来控制,一侧采用与大地垂直的固定端模,另一
侧利用已浇筑完成的相邻节段作为端模来进行控制,通过对匹配梁段进行三维调整来实现预制节段的三维线形,预制台
座上只保留一套模具、一段预制梁。
长线法,即长线匹配预制法,是在足够长度(大于一跨的长度)的预制台座上,依整跨预制曲线做一次调整后,再
将节段逐块浇筑,完成一整跨后,再将节段逐块脱离移至存梁区。
施工应根据设计要求、预制场地条件、施工工艺等综合因素,合理选择预制施工方法。
5.2.3预应力(无腹筋)UHPC梁体宜采用工厂化预制,配备相应的生产设施,并应有完善的质量管理
体系和必要的试验检测设施。
条文说明:UHPC收缩较大,容易开裂,构件宜于温度、湿度可控的条件下预制,UHPC宜进行蒸汽养护,增大预
制构件密实性和强度;UHPC构件尺寸较小,预制精度要求较高;上述特点要求UHPC梁体宜采用工厂化预制。
5.2.4预应力(无腹筋)UHPC梁体的运输及拼装设备应满足节段重量、运输条件、架设安装工艺等要
求。
5.2.5吊装及拼装设备、支撑等临时结构的安装、调试、使用、拆除等应编制专项施工技术方案,并
应制定相应的安全生产应急预案。
5.2.6预制UHPC梁体施工应制订包含预制阶段、拼装或整体吊装阶段在内的全过程测量控制方案。
5.3验收基本规定
5.3.1根据建设任务、施工管理和质量检验评定需要,应在施工准备阶段按《公路工程质量检验评定
标准》(JTGF80/1)要求,划分为单位工程、分部工程、和分项工程。施工单位、工程监理单位和建
设单位应按相同的工程项目划分进行工程质量的监控和管理。
5.3.2预应力(无腹筋)UHPC梁桥一般属于桥梁分部工程的一个部分,其子分部工程、分项工程的划
分应按《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1)的规定进行。
5.3.3UHPC工程质量的检验评分和评定等级,以及施工单位、工程监理单位、建设单位、质量监督部
门和质量检测机构的评定、审定、检测和鉴定,在本技术规程中未进行规定的,按照《公路工程质量检
验评定标准》(JTGF80/1)执行。
6持久状况承载能力极限状态计算
6.1一般规定
6.1.1预应力(无腹筋)UHPC梁体的持久状况设计应按承载能力极限状态的要求,对构件进行承载能
力计算。在进行承载能力极限状态计算时,作用(或荷载)的效应(汽车荷载应计入冲击系数)应采用
其组合设计值。
6.1.2预应力(无腹筋)UHPC梁体接缝截面承载力计算以破坏形态及相应受力状态为基础,在构件截
面与体内配筋应变协调、体外预应力钢筋与构件变形协调的条件下建立受力平衡方程,各种材料的极限
应力达到相应规定的强度设计值。
6.2受弯构件
9
T/×××××××—××××
6.2.1受弯构件截面的纵向受拉钢筋达到抗拉强度设计值、受压区UHPC外缘同时达到极限压应变时,
正截面的相对界限受压区高度应按表5取用。
表5相对界限受压区高度휉푏
UHPC强度等级
钢筋种类
UC150及以下UC160-UC190UC200以上
HPB300———
HRB400、HRBF400、RRB4000.480.450.42
HRB500、HRBF5000.450.420.40
预应力钢绞线、钢丝0.350.320.30
预应力螺纹钢筋———
注1:(1)截面受拉区内配置不同种类钢筋时,휉푏值应选用其中各种钢筋的最小值;
휒푏
(2)휉푏=,휒푏为截面纵向受拉钢筋达到抗拉强度设计值、受压区UHPC外缘同时达到极限压应变时的受压区
ℎ0
高度。
条文说明:本条文规定原理与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362)第5.2.1规定相同。主
梁受弯构件的纵向受拉钢筋屈服和截面受压区混凝土破坏同时发生(即界限破坏)时,构件正截面相对界限受压区高度
,可根据平截面假定求得。
휉푏=휒푏/ℎ0
6.2.2预应力(无腹筋)UHPC受弯构件正截面抗弯承载力宜利用材料应力-应变本构关系进行精确计
算。
条文说明:预应力(无腹筋)UHPC构件一般采用无明显屈服台阶的预应力钢筋,构件破坏时UHPC和钢筋已进入
材料弹塑性阶段,钢筋的极限应力精确值需要通过其应力应变曲线进行确定。
为准确考虑钢筋极限应力、UHPC应变硬化等本构特征,预应力(无腹筋)UHPC受弯构件正截面抗弯承载力计算
宜利用材料应力-应变本构关系进行精确计算。
6.2.3受压区呈矩形截面的预制UHPC受弯构件,正截面抗弯承载力计算应符合下列规定(图1):
图1受压区呈矩形截面受弯构件的正截面抗弯承载力计算图式
a)基本公式
10
T/×××××××—××××
퓍
훾푀≤휙[푏′퓍푓(ℎ−)+퐴′푓′(ℎ−푎′)+퐴′(푓′−𝜎′)(ℎ−푎′)−퐴𝜎(ℎ−ℎ)]
0푑푏푓푐푑02푠푠푑0푠푝,𝑖푝푑,𝑖푝0,𝑖0푝,𝑖푝,푒푝푑,푒0푝푢,푒
............................................(1)
截面受压区高度풳按下式计算:
′′′′′′
퐴푝,푒𝜎푝푑,푒+퐴푝,𝑖푓푝푑,𝑖+퐴푠푓푠푑=퐴푠푓푠푑+퐴푝,𝑖(푓푝푑,𝑖−𝜎푝0,𝑖)+푓푐푑푏푓퓍
............................................(2)
截面受压区高度应符合下列要求:
퓍≤ξ푏ℎ0........................................(3)
''
b)当截面受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受压(即(fpd,i−p0,i)为正值)
时
퓍≥2푎′.........................................(4)
若不满足式(4)的条件,则正截面抗弯承载力应符合下列规定:
′′′
훾0푀푑≤휙푏[퐴푝,푒𝜎푝푑,푒(ℎ푝푢,푒−푎)+퐴푝,𝑖푓푝푑,𝑖(ℎ푝,𝑖−푎)+퐴푠푓푠푑(ℎ푠−푎)]...................(5)
c)当截面受压区仅配普通钢筋或配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受拉(即
''
(fpd,i−p0,i)为负值)时
퓍≤2푎′........................................(6)
若不满足式(6)的条件,则正截面抗弯承载力应符合下列规定:
′′′′′
훾0푀푑≤휙푏[퐴푝,푒𝜎푝푑,푒(ℎ푝푢,푒−푎푠)+퐴푝,𝑖푓푝푑,𝑖(ℎ푝,𝑖−푎푠)+퐴푠푓푠푑(ℎ푠−푎푠)−퐴푝,𝑖(푓푝푑,𝑖−
′′′
𝜎푝0,𝑖)(푎푝,𝑖−푎푠)]
.........................................(7)
式中:
γ0—结构重要性系数,按本规范5.1.6的规定取用;
푀푑—截面弯矩的组合设计值;
휙푏—接缝对抗弯承载力的影响系数:接缝截面휙푏=0.95;非接缝截面휙푏=1.0;
′
푏푓—矩形截面的宽度或带翼形截面受压翼板的有效宽度;
퓍—截面受压区高度;
푓푐푑—UHPC的轴心抗压强度设计值;
ℎ0—受拉区普通钢筋和体内预应力钢筋的合力点至受压边缘的距离;
′′
As—受压区普通钢筋的截面面积(接缝处普通钢筋不连续时퐴푠取零);
′
푓푠푑—普通钢筋的抗压强度设计值;
′
푎푠—受压区普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离;
′
퐴푝,𝑖—受压区体内预应力钢筋的截面面积;
′
fpd,i—体内预应力钢筋的抗压强度设计值;
′
𝜎푝0,𝑖—受压区体内预应力钢筋合力点处UHPC正应力等于零时的预应力钢筋的应力;
′
푎푝,𝑖—受压区体内预应力钢筋合力点至受压边缘的距离;
퐴푝,푒—体外预应力钢筋的截面面积;
𝜎푝푑,푒—体外预应力钢筋的极限应力设计值;
ℎ푝푢,푒—体外预应力钢筋合力点至截面受压边缘的距离;
퐴푝,𝑖—受拉区体内预应力钢筋的截面面积;
푓푝푑,𝑖—体内预应力钢筋的抗拉强度设计值;
퐴푠—受拉区普通钢筋的截面面积(接缝处普通钢筋不连续时퐴푠取零);
11
T/×××××××—××××
푓푠푑—普通钢筋的抗拉强度设计值;
푎′—受压区普通钢筋和体内预应力钢筋的合力点至受压边缘的距离;
ℎ푝,𝑖—受拉区体内预应力钢筋合力点至受压区边缘的距离;
ℎ푠—受拉区体内纵向受拉普通钢筋合力点至截面受压区边缘的距离。
以上符号意义参见图1。
6.2.4受压区高度大于翼板厚度的T形(受压区呈T形)截面的预应力(无腹筋)UHPC受弯构件,正
截面抗弯承载力计算应符合下列规定(图2):
图2受压区呈T形截面受弯构件的正截面抗弯承载力计算图式
′
퓍ℎ
훾푀≤휙{[푏퓍(ℎ−)+(푏′−푏)ℎ′(ℎ−푓)]푓+퐴′푓′(ℎ−푎′)+퐴′(푓′−
0푑푏02푓푓02푐푑푠푠푑0푠푝,𝑖푝푑,𝑖
′′
𝜎푝0,𝑖)(ℎ0−푎푝,𝑖)−퐴푝,푒𝜎푝푑,푒(ℎ0−ℎ푝푢,푒)}............................................(8)
截面UHPC受压区高度x应按下式计算:
′′′′′′′..........(9)
퐴푝,푒𝜎푝푑,푒+퐴푝,𝑖푓푝푑,𝑖+퐴푠푓푠푑=퐴푠푓푠푑+퐴푝,𝑖(푓푝푑,𝑖−𝜎푝0,𝑖)+푓푐푑[푏퓍+(푏푓−푏)ℎ푓]
式中:
푏—腹板的宽度;
′
ℎ푓—受压翼板的厚度。
其余符号意义和规定同6.2.2条及参见图2。
6.2.5斜截面抗剪承载力计算应符合下列规定(图3)。
12
T/×××××××—××××
图3受弯构件斜截面抗剪承载力计算图式
훾0푉푑≤푉푢.......................................(10)
式中:
훾0—桥梁结构的重要性系数;
푉푑—剪力组合设计值;
푉푢—斜截面抗剪承载能力,矩形、T形和I形截面的UHPC受弯构件,其斜截面抗剪承载能力푉푢应下列
公式计算:
푉푢=푉푐+푉푓+푉푝....................................(11)
式中:
푉푢—构件斜截面抗剪承载能力;
푉푐—构件斜截面上UHPC基体受剪承载力设计值;
푉푓—构件斜截面上纤维受剪承载力设计值;
푉푝—构件斜截面上预应力弯起钢筋受剪承载力设计值。
a)UHPC基体受剪承载力设计值푉푐
1)配筋UHPC截面,푉푐按下式计算:
0.211/2
푉푐=푘푁(푓푐푢푘−15)푏ℎ0...............................(12)
훾푐
2)预应力UHPC截面,푉푐按下式计算:
0.241/2
푉푐=푘푁(푓푐푢푘−15)푏푧...............................(13)
훾푐
3)素UHPC截面,푉푐按下式计算:
0.181/20.211/2
푉푐=푘푁(푓푐푢푘−15)푏ℎ或푉푐=푘푁(푓푐푢푘−15)푏∙0.875ℎ...............(14)
훾푐훾푐
式中:
푓푐푢푘—立方体抗压强度标准值(MPa),按本规程表1取值;
푏—矩形截面宽度或T形截面腹板宽度(mm);
푧—弯矩作用下构件的内力臂,取푧=0.9ℎ0(mm);
ℎ0—截面受压边缘到纵向受拉钢筋的距离,取ℎ0=7⁄8ℎ(mm);
푘푁—荷载或预应力提高系数:
푁퐸푑
푘푁=1+3(푁퐸푑≥0).............................(15)
(푓푐푢푘−15)퐴푐
13
T/×××××××—××××
式中:
푁퐸푑—荷载基本组合下轴力设计值(N),受压为正,当为拉力时不考虑提高系数;
2
퐴푐—构件截面面积(mm);
훾푐—UHPC材料分项系数,取1.45。
b)纤维受剪承载力设计值푉푓
퐴휎
푉=푓푣푓.......................................(16)
푓tan휃
1)对于应变软化或低应变硬化材料
11휔푙푖푚
𝜎푓=∫𝜎푓(휔)푑휔................................(17)
퐾훾푐휔푙푖푚0
휔푙𝑖푚=max(휔푢,휔푚푎푥).................................(18)
式中:
𝜎푓—纤维增强截面的残余抗拉强度(MPa);
2
퐴푓푣—纤维作用面积(mm),对于矩形或T形截面,퐴푓푣=푏푧=0.9푏ℎ0;
휃—主压应力与梁轴线间夹角,偏于不利,一般取30°;
휔푙𝑖푚—最大允许裂缝宽度(mm);
휔푢—抗弯极限状态下外露纤维位置最大裂缝宽度(mm);
휔푚푎푥—最大裂缝宽度限值(mm),取0.3mm。
퐾—纤维分布折减系数,取퐾=1.25;
훾푐—UHPC材料分项系数,取1.45。
2)对于应变硬化材料
11휀푙푖푚
𝜎푓=×∫𝜎푓(휀)푑휀.............
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 宝玉石鉴别工岗前技能综合实践考核试卷含答案
- 信息通信网络运行管理员操作知识水平考核试卷含答案
- 电子商务师成果转化竞赛考核试卷含答案
- 泌尿系统结石紧急护理的重要性
- 护理实践中的挑战与应对策略
- 莪术油活性成分提取、分离及质量控制体系构建研究
- 药物临床试验责任保险投保系统的设计与实现:基于风险管理视角
- 荧光原位杂交技术在膀胱尿路上皮癌及前列腺癌中的临床价值与应用前景探究
- 草甘膦喷施对油菜物质生产与糖氮代谢的影响探究
- 茶树体细胞胚发生:影响因素、超微结构与内含物质动态变化研究
- 【青岛海尔公司基于杜邦分析的盈利能力浅析(14000字论文)】
- 矿业公司销售部门管理制度
- 国内信用证买卖合同范本
- 2024年全国新高考1卷(新课标Ⅰ)数学试卷(含答案详解)
- 历年甘肃省三支一扶考试真题题库(含答案详解)
- 六年级语文下册期中复习 课件
- 病理性骨折的护理
- 护士在疼痛管理和控制中的角色和责任
- 防汛知识培训内容
- 【心灵读物】人生海海,劈浪前行-读麦家《人生海海》有感
- 预防医学毕业实习 教学大纲
评论
0/150
提交评论