小跨径悬索桥设计规范总则

1、第一章总则1.1适用范围本规范主要适用于以下类型的悬索桥：(1)镇村道路跨度小于200米的桥梁(重要的镇村道路除外)(2)主要用于行人和自行车的桥梁(3)修建新桥公路法规定的高速公路、普通公路、地(州)县公路、重要路线或乡镇场所新建的桥梁，必须按照公路桥规的规定进行设计。路桥规范中没有规定的桥梁，如果其他规范中没有规定，应按路桥规范进行设计。对于一般乡镇的悬索桥，如果没有规范，架设场地的地形和交通条件明显不同于平时，设计标准必须提高。鉴于上述原因，特制定本规范，用于跨度小于200米的新建桥梁，主要用于路桥声明适用范围以外的城镇和村庄的行人交通。1.2设计和施工的基本要求(1)选择安装地点时，必

2、须充分考虑地形和地质条件。(2)桥梁各部分应设计得尽可能简单，便于制造、运输、架设、油漆和管理。(3)根据安装场地的地形，确定合理的施工方法。(4)本规范中未规定的事项应以道路和桥梁声明为准。(1)确定悬索桥架设位置时，必须充分考虑桥梁各部分结构与地形地质条件的对应关系。例如，在确定锚杆位置时，应注意地质条件或锚杆位置将来是否会被土壤覆盖。本规范规定，必须设置抗风电缆，以确保桥梁的抗风稳定性。因此，在选择此类桥梁的架设地点时，必须注意不要选择不能设置抗风电缆的地方。(2)在本规范中，桥梁架设场地和地形条件较差，因此桥梁的搬运和架设比平时更加困难。因此，桥梁的每个部分都应设计得尽可能简单，以便于

3、施工和管理。(3)由于施工方法也受地形条件的限制，设计阶段应选择符合现场条件的施工方法。(4)本规范主要由以下两个方面组成：第一，为方便小跨度悬索桥的设计、施工和管理的新规定；第二，道路和桥梁处方中没有可能引起混淆的规定。但是，在道路和桥梁规范的规定中已经明确规定的内容(例如，下部结构的设计)在本规范中没有单独规定。因此，在小跨度悬索桥的设计、施工和管理中，如果本规范有未尽事宜，请以路桥声明的规定为设计标准。第二章设计的一般规定2.1施工限制该桥的施工限制如图2.1.1所示。人行道或自行车道的宽度(图片中的文字)图2.1.1桥梁施工限制上述施工限制根据道路施工方法确定，主要适用于行人和自行车通

4、行的桥梁。因此，当有车经过时，应该分别研究和确定。2.2宽度这座桥的宽度应该在1.0米到2.5米之间.当有其他特殊原因如区域交通状况时，可以单独设置。最小宽度为1.0m，因为道路施工方法中人行道宽度的特殊值为1.0m.同时，确定桥梁宽度也要考虑以下因素：桥址处的交通流量很小，即使不是宽阔的路面，也不会对交通的安全畅通造成不利影响；(2)架设场地地形特殊，绕行极为不便。虽然主要用于人行道或自行车道，但可能会有救险车或农用车通过，因此宽度应设置在2.0m左右；宽度超过2.5m主要是因为有大型车辆通过的可能，即使是以行人和自行车为主要设计对象的桥梁也无法排除7.建筑荷载在本规范中设计桥梁上部结构时，

5、应考虑的荷载可根据桥址的各种条件适当选择。例如，雪荷载只需要在产生雪的区域考虑。此外，需要特别注意的荷载以及下部结构和锚固块的设计应符合道路和桥梁说明的规定。由于第3.4条中的活载是在考虑冲击效应的情况下设定的，因此本节中的荷载不包括冲击力。3.2负载组合上部结构设计时，应根据表3.2.1中的荷载组合选择最不利的情况。表3.2.1负荷组合负载组合(1)(2)(3)(4)(5)(6)恒载活载雪载恒载活载雪载温度变化的影响恒定负载温度变化会影响风力负载恒载地震对温度变化的影响风力载荷建筑荷载注：(1)、(2)雪荷载组合应按第3.8条的规定进行分类。表3.2.1列出了设计上部结构时应考虑的荷载组合。

6、设计桥梁构件时，没有必要验证每个荷载组合，只需参考表-解决方案4.1.1来选择必要的荷载组合。一般来说，桥梁设计可以在此基础上进行。3.3恒定负载恒载应符合路桥规范一第2.1.2条的规定3.4活载活载应符合以下条件，可根据区域交通条件选择。(1)设计桥面吊索、桥面系统和悬索桥时，均布荷载取300kg/m2。(2)设计主缆、索塔、主梁和下部结构时，均布荷载取200kg/m2。(1)根据对实际情况的调查，在一个特别混乱的状态下(图3.4.1)，人群负荷约为每平方米300公斤。本规范中悬索桥的行人密度一般较低，但在特殊情况下也可能会出现照片所示的混乱。此外，在本规范中，冲击不是主要荷载，但冲击包含在

7、活载中，因此在设计桥面、桥面系统和吊索时，均布荷载应为300kg/m2。如果预期行人密度非常低，设计活载可以自行选择。各种活载条件见图解3.4.23.4.6。在桥面设计中，应研究集中荷载(行人单脚站立时)的影响，但当规定最小构件尺寸时，已考虑了这一内容，因此在第3.4条中没有规定。在为行人和自行车设计吊桥时，本规范还考虑到紧急车辆和农用车辆在特殊情况下可以通过，如不能绕过长路，根据道路交通法第8条，电动车辆、摩托车和小型汽车也可以通过。此时，应根据使用后的实际情况设定汽车荷载(集中荷载)，并将由此产生的应力与本条规定的均布荷载引起的应力进行比较，以确定最不利的应力条件。由于车辆荷载被认为是设计

8、荷载，可以通过的车辆类型可以根据桥梁的宽度来确定，然后参考表-解决方案3.4.1和图-解决方案3.4.1的值。然而，近年来，汽车的种类越来越多，有些卡车的宽度已达到2.02.2m左右，装有这种车辆的桥梁应单独研究和设计。表-解决方案3.4.1设计集中荷载桥宽总负荷(千克)前轮负载(千克)后轮负载(千克)前轮宽度(厘米)后轮宽度(厘米)车轮接地长度(厘米)1.0mW1.5m350100250101081.5mW1.8m12002503501212101.8mW2.5m500010001500123017注：宽：桥宽(图中文字自上而下：排量750毫升的摩托车；排量为550毫升的小型汽车；最大堆垛能

9、力为2t的装载车辆)图-解决方案3.4.1设计集中荷载图片说明3.4.1人群荷载为300公斤/平方米照片-解决方案3.4.2人群荷载250千克/平方米照片-解决方案3.4.3人群荷载100千克/平方米图片说明3.4.4人群荷载为150公斤/平方米照片-解决方案3.4.5人群荷载100千克/平方米照片-解决方案3.4.6人群荷载50千克/平方米(2)在(1)中规定的300千克/平方米的均匀分布载荷并不意味着整个悬索桥保持这种载荷状态，而只是在烟花、祭祀和新年第一次参拜靖国神社期间，整个桥梁可能会挤满行人，设计荷载应大于200公斤/平方米。但是，如果预计将来行人不会集中，主电缆的设计负荷可低于20

10、0kg/m2，但不低于100kg/m2。此外，即使是有车的桥梁，在设计索塔和主缆时，均布荷载也可以取200kg/m2。这主要是由于以下两点：如图-方案3.4.1所示，设计集中荷载转化为均布荷载，相当于摩托车176kg/m2，小汽车268kg/m2，载重汽车416kg/m2，是200kg/m2的两倍；汽车通过此类桥梁的可能性极低。以一座跨度为50m的桥梁为例，五辆载重汽车(总重量为5t)同时通过时的荷载相当于200kg/m2的均布荷载。但是，如果是一座跨度小、同时有大量车辆通过的桥梁，或者是一座行人和车辆同时非常密集的桥梁，就应该根据实际情况进行研究和探讨。3.5风荷载当不考虑活载时，风荷载的最

11、大值为：迎风面对应的有效垂直投影面积为450 kg/m2。与路桥规范中规定的桥梁相比，本规范中规定的桥梁重要性较低，因此设计风速可低于55m/s.由于以下原因，风荷载可以取道路和桥梁规范第一部分第2.1.11节中规定的值：(1)为便于设计，雪荷载和风荷载的组合不考虑发生概率。为替代雪荷载和风荷载的组合，表-3.2.1(3)或(5)组合中的风荷载超越概率较低。设计风速为55m/s时的风压为300kg/m2。考虑迎风面和背风面各自的风压，迎风面有效投影面积上的风荷载为450kg/m2(300kg/m21.5)。3.6温度变化的影响温度变化的影响应符合路桥规范一第2.1.12条的规定3.7地震影响地

12、震影响应符合道路和桥梁规范书中抗震设计第五节的规定。3.8雪荷载当必须考虑雪荷载时，雪荷载取值如下：(1)同时考虑活载荷载，取100kg/m2。(2)如果未考虑活载并同时加载，则应通过公式(3.8.1)确定。软件=PZs (3.8.1)其中SW:雪荷载(kg/m2)；p:雪荷载单位重量(相当于1厘米雪，千克/平方米)Zs:设计积雪深度(厘米)雪荷载必须考虑正常情况下(同时活载荷载)和异常情况下(不考虑同时活载荷载)的积雪深度，两种情况下的荷载应分别研究。也就是说，在验证应力时，最不利荷载应根据两种不同条件(1)或(2)下的雪荷载来确定。(1)同时考虑活载荷载如果积雪超过一定程度，就很难产生活载

13、，因此加载活载时的雪载可以取100公斤/平方米“100千克/平方米的活载”被转换为大约150厘米的积雪深度，这通常低于该值。因此，即使冬季停止不除雪的桥梁，产生的雪荷载一般可视为“活载100kg/m2”。在多雪地区，对于年平均积雪深度超过150厘米且未除雪的桥梁，可采用年平均积雪深度对应的雪荷载(此时不考虑活载)代替“活载100公斤/平方米”进行计算。(2)当不考虑活载而同时加载时在积雪较多的地区，仅根据(1)中规定的雪荷载进行验证是不够的，还应根据使用过程中可能出现的最大积雪深度进行验证。此时雪荷载按公式(3.8.1)计算，雪的单位重量参照表-方案3.8.1，设计雪深应考虑往年桥址最大雪深和

14、桥上积雪情况确定。表-解决方案3.8.1雪的平均单位重量积雪深度(dm)雪的平均单位重量p(相当于1cm的雪，kg，m2)不到50100200400大于7001.01.52.23.54.53.9施工荷载施工荷载应符合道路和桥梁规范一第2.1.18条的规定第四章许用应力强度当实际施工条件与设计计算中假定的施工条件基本相同时，应使用表4.1.1中给出的施工荷载修正系数。表4.1.1许用应力强度修正系数负载组合校正系数(1)(2)(3)(4)(5)(6)恒载活载雪载使用第3.8 (1)条中规定的雪荷载使用第3.8 (2)条中规定的雪荷载(注)恒载活载雪载温度变化的影响使用第3.8 (1)条中规定的雪

15、荷载使用第3.8 (2)条中规定的雪荷载(注)恒定负载温度变化会影响风力负载恒载地震对温度变化的影响风力载荷建筑荷载1.001.401.151.601.351.701.201.25注：第3.8 (2)条规定的雪荷载不与活载同时加载。可能有一些通常很少出现的载荷特征，可以通过修改容许应力强度来反映。因此，有必要规定各种载荷组合的许用应力强度的修正系数。在路桥规范中，主荷载和等效于主荷载的特殊荷载组合不需要修正许用应力强度，但本规范中的恒定荷载和雪荷载组合应进行修正。根据各种试验设计结果，待验证桥梁各构件的荷载组合如表-方案4.1.1所示。表-解决方案4.1.1主要负载组合负载组合校正系数主干电缆结构纵梁主梁横向结构抗风电缆索塔(1)D L SW11.00D SW21.40(2)D L SW1 T1.15D SW2 T1.60(3)D T W1.35(4)情商测试1.70(5)W1.20(6)呃1.25注1:在表中，d:恒载；l:活载；西南：雪荷载；t:温度变化的影响；w:风荷载。情商：地震影响急诊室：建筑负荷。注2:(