公路橋涵設(shè)計規(guī)范應(yīng)用及設(shè)計技術(shù)交流.ppt

公路橋涵設(shè)計規(guī)范應(yīng)用及設(shè)計技術(shù)交流 2009年11月7-8日，江蘇南京,公路橋涵設(shè)計規(guī)范應(yīng)用及設(shè)計技術(shù)交流 2009年11月7-8日，江蘇南京 報告安排： 1 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTG D60-2004 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D62-2004 公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D61-2005 應(yīng)用釋疑 2 公路橋梁上部結(jié)構(gòu)通用圖 3 大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋設(shè)計技術(shù),一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,標準規(guī)范的定位 作用：行為的基本規(guī)范、依據(jù)，但不是法律 兩個主要誤區(qū)：一是唯標準規(guī)范為上，二是不把標準規(guī)范當正事。 規(guī)范是以往工程實踐的總結(jié)，不可能完全適用各種情況。 計劃經(jīng)濟年代養(yǎng)成技術(shù)人員過分依賴規(guī)范的習(xí)慣并一切唯規(guī)范是從的行動準則，使他們的設(shè)計行為變成只對規(guī)范負責(zé)，而不是首先對工程質(zhì)量負責(zé)規(guī)范的錯誤定位，束縛了技術(shù)人員的創(chuàng)造性，阻礙了技術(shù)進步。 市場經(jīng)濟條件下，規(guī)范的作用只建立在業(yè)主與設(shè)計、施工企業(yè)之間的合同或契約基礎(chǔ)上，作為共同認可的進行工程的一種規(guī)則，如果牽涉到違法，也只反映在是否存在背約的行為上。 對于特別復(fù)雜的工程，可以對特殊內(nèi)容制定專門設(shè)計、施工、質(zhì)量評定標準。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,標準規(guī)范的定位 技術(shù)標準規(guī)范中的要求只是最低要求 英國土建工程設(shè)計與施工的各種標準的第一頁，都寫有： 遵守英國規(guī)范（標準）本身，并不給予豁免法律責(zé)任 美國ACI混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的第一章、第一句話： “本規(guī)范提供設(shè)計與施工的最低要求”。 美國公路部門ASSHTO橋梁設(shè)計規(guī)程的第一章第一節(jié)中寫道： “本規(guī)程無意取代設(shè)計人所具有的專門教育和工程判斷的訓(xùn)練，僅在規(guī)程中規(guī)定為保證公共安全的最低要求。業(yè)主或設(shè)計人可能需要在設(shè)計中采用新的先進技術(shù)，或需對材料及施工質(zhì)量提出更高的要求”。 與此相反，我國現(xiàn)行規(guī)范帶著短缺計劃經(jīng)濟年代的深刻烙印，回避最低要求的提法，并時常在客觀上暗示標準規(guī)范要求的唯一性。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,2設(shè)計標準的演變 我國公路橋梁設(shè)計標準的演變 20世紀50年代：公路工程設(shè)計準則 60年代：公路橋梁設(shè)計規(guī)范（試行）（1961年9月） 70年代：公路橋涵設(shè)計規(guī)范（1975年） 公路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計規(guī)范 （1978年） 80年代：公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTJ021-85、 公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTJ022-85、 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 JTJ023-85、 公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范JTJ023-86、 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范JTJ024-86 等 進入21世紀：公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTG D60-2004、 公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D61-2005、 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D62-2004 等,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,3. 設(shè)計理論的基本演變 (1) 容許應(yīng)力法 （構(gòu)件抗力指標上的代表平均水平） (2) 破損階段設(shè)計法 （定值極限狀態(tài)設(shè)計方法） （荷載強度指標上的同樣代表平均水平） (3) 以可靠性理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計方法 （顯示了結(jié)構(gòu)的可靠程度與擬承擔的風(fēng)險之間的直接關(guān)系） 以往的容許應(yīng)力設(shè)計方法也具有一定的概率的含義。 概率極限狀態(tài)設(shè)計方法的水準； 水準I半概率設(shè)計法； 水準II近似概率設(shè)計方法； 水準III全概率設(shè)計法。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,結(jié)構(gòu)可靠度的定義： 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下， 完成預(yù)定功能的概率。 規(guī)定條件-正常設(shè)計、正常施工和正常使用 規(guī)定時間-設(shè)計基準期 預(yù)定功能-安全性、適用性、耐久性 （總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性）,結(jié)構(gòu)功能函數(shù):，結(jié)構(gòu)功能函數(shù)是用來描述結(jié)構(gòu)完成功能狀況的，以基本變量為自變量的函數(shù)。 結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)； 結(jié)構(gòu)已失效或破壞； 結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。,結(jié)構(gòu)的失效概率與可靠指標 極限狀態(tài)方程,可靠指標與平均值mZ 關(guān)系,可靠指標及相應(yīng)的失效概率Pf的關(guān)系,公路橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的目標可靠指標,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,標準規(guī)范設(shè)計理論變化的目的： 尋找更為合理、科學(xué)的工程結(jié)構(gòu)安全度、耐久性的評價指標 采用概率極限狀態(tài)設(shè)計方法可明顯地體現(xiàn)如下方面的優(yōu)點： 1可使工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范引入先進的可靠性理論； 2可更全面地考慮影響結(jié)構(gòu)可靠性諸因素的變異性，使結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范所采用的有關(guān)參、系數(shù)更趨于反映客觀實際，使所設(shè)計的結(jié)構(gòu)更趨合理； 3可變作用按隨機過程進行分析，隨機過程的時間域可取為結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準期，從而使結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠概率有了一個統(tǒng)一的時間概念； 4有了具體結(jié)構(gòu)的目標可靠指標，可根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的不同要求和特點恰當?shù)貏澐趾瓦x擇安全等級，以便處理好結(jié)構(gòu)可靠性與經(jīng)濟性之間的矛盾；實用的極限狀態(tài)設(shè)計表達式中的各分項系數(shù)，使所設(shè)計的同類結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在不同的承載情況下具有較佳的可靠度的一致性，使工程結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計方法更加科學(xué)、合理； 5結(jié)構(gòu)的可靠度往往與質(zhì)量控制聯(lián)系在一起，為了保證結(jié)構(gòu)設(shè)計達到預(yù)定的可靠度，可以進一步強調(diào)質(zhì)量控制的重要性，從而使設(shè)計規(guī)范與施工、驗收等標準在結(jié)構(gòu)可靠度上得以互相銜接和配套。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,耐久性設(shè)計 全壽命周期評估與設(shè)計 （規(guī)劃、社會、業(yè)主、設(shè)計、施工、管理、使用、維護等） -風(fēng)險評估 （耐久性、地震、風(fēng)、施工過程、管理、撞擊、火、恐怖） 事故模型、風(fēng)險損失、風(fēng)險概率、風(fēng)險評估工程保險 在橋梁規(guī)劃、設(shè)計、施工、使用、維修、拆除等與橋梁結(jié)構(gòu) 相關(guān)的各個過程中出現(xiàn)的，對相關(guān)利益團體的某種既定目標造成 影響的不確定事態(tài)，可稱為橋梁風(fēng)險。 -基于風(fēng)險的設(shè)計理論,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,基于（單一）性能（指標）的設(shè)計抗震 可持續(xù)橋梁設(shè)計理論 可持續(xù)發(fā)展是指既滿足現(xiàn)代人的需求且不損害滿足后代人需求的能力。 設(shè)計需考慮各代決策人之間的決策權(quán)的平等問題和價值不變的原則。 和諧橋梁設(shè)計理論？！ -腳踩在地上才能踏實！,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,4. 設(shè)計原則 公路橋涵設(shè)計規(guī)范（試行）（1975年）第1.3條： 適用、經(jīng)濟、安全、適當照顧美觀 1985版規(guī)范： 安全、適用、經(jīng)濟、美觀 2004年版規(guī)范（第1.0.1、1.0.5條）： 技術(shù)先進、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟適用 安全、適用、經(jīng)濟、美觀和有利環(huán)保 （美觀、經(jīng)濟） -地標,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,5. 設(shè)計基準期與設(shè)計壽命 通用規(guī)范第1.0.6 條: 公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準期為100年。 通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件、結(jié)構(gòu)的可靠度將規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理、養(yǎng)護維修、運營管理等各個環(huán)節(jié)串連起來， 建立全壽命周期成本的概念，在保證前期建設(shè)費用的基礎(chǔ)上進一步加強和重視管理和養(yǎng)護的投入，才能保證結(jié)構(gòu)整體的使用壽命。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標準GB50068-2001規(guī)定紀念性或特別重要的建筑結(jié)構(gòu)，100年。 歐洲規(guī)范（Eurocode）規(guī)定：房屋建筑及其他普通結(jié)構(gòu)50年，紀念性建筑、橋梁和其他土木結(jié)構(gòu)，100年。 結(jié)構(gòu)可靠性總原則ISO/DIS2394:1998規(guī)定：設(shè)計工作期較長的結(jié)構(gòu)（如大橋）50-150年。 美國對橋梁的設(shè)計使用年限為不小于75100年。 英國規(guī)定各類結(jié)構(gòu)物設(shè)計壽命為：橋梁、隧道等交通運輸結(jié)構(gòu)，120年。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,要確保結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度，其安全性、適用性和耐久性指標均需滿足，缺一不可。在考慮了環(huán)境因素和預(yù)期的維護水平后，結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)使結(jié)構(gòu)在其設(shè)計工作年限內(nèi)的劣化不影響對結(jié)構(gòu)期望的功能。為此，需考慮如下因素： (1) 預(yù)期或可預(yù)見的使用目的； (2) 要求的設(shè)計準則； (3) 預(yù)期的環(huán)境條件； (4) 材料和制品的組成、特性和性能； (5) 結(jié)構(gòu)體系的選擇； (6) 構(gòu)件形狀和結(jié)構(gòu)細部構(gòu)造； (7) 制作質(zhì)量和控制水平； (8) 特別的保護措施； (9) 設(shè)計工作壽命期內(nèi)要進行的維護。 設(shè)計基準期是為確定可變作用及與時間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)。 設(shè)計使用年限（壽命）為設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進行大修即可按其預(yù)定目的使用的時期。 用以作為結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的依據(jù)并具有規(guī)定裕度或保證率的目標使用年限。設(shè)計使用年限由業(yè)主或用戶與設(shè)計人員共同確定，并滿足有關(guān)法規(guī)的最低要求。 因此：設(shè)計使用年限在考慮結(jié)構(gòu)重要性及其上述需要考慮的因素后，一般取值可低于或等值于設(shè)計基準期。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,設(shè)計理念的調(diào)整 1.0.10 特殊大橋宜進行景觀設(shè)計；上跨高速公路、一級公路的橋梁應(yīng)與自然環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)。 3.3.1-2 高速公路、一級公路的特殊大橋為整體式上部結(jié)構(gòu)時，其中央分隔帶和路肩的寬度可根據(jù)具體情況適當減小，但減窄后的寬度不應(yīng)小于表3.3.1-2和表3.3.1-3規(guī)定的“最小值”。 原標準的規(guī)定為：特大橋及大橋的側(cè)向?qū)挾瓤蛇m當減小，中小橋和涵洞宜與路基同寬。提出了應(yīng)該保持和提高一條線路整體的通行能力和服務(wù)水平的橋涵方面要求。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,設(shè)計理念的調(diào)整 3.5.8 彎、坡、斜、寬橋梁宜選用圓形板式橡膠支座。公路橋涵不宜使用帶球冠或坡型的橡膠支座。墩臺構(gòu)造應(yīng)滿足更換支座的要求。 強調(diào)應(yīng)該采用合理、科學(xué)的先進技術(shù)，包括產(chǎn)品，但必須首先滿足結(jié)構(gòu)的功能要求和安全度要求。 采用合理、科學(xué)的先進技術(shù)和產(chǎn)品，滿足結(jié)構(gòu)的功能要求和安全度要求：公路橋涵不宜使用帶球冠或坡型的橡膠支座； （建議壓力300噸及以下，優(yōu)先考慮板式支座， 300-800噸優(yōu)先考慮球形支座， 600噸以上可考慮盆式支座）。 （板梁下的4支座或3支座；T梁連續(xù)的單支承或雙支承）,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,設(shè)計理念的調(diào)整 3.4.4 高速公路、一級公路和二級公路的橋頭應(yīng)設(shè)置搭板。搭板厚度不宜小于250mm，長度不宜小于5m。第3.5.3條：高速公路、一級公路上的多孔梁（板）橋宜采用連續(xù)橋面簡支結(jié)構(gòu)，或采用整體連續(xù)結(jié)構(gòu)。 總結(jié)、推薦成功的設(shè)計、構(gòu)造方法，引導(dǎo)設(shè)計、施工走向標準化和節(jié)約型發(fā)展。標準化技術(shù)和產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用是最大的資源的節(jié)約。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,6. 設(shè)計理念的調(diào)整 3.4.1 橋上及橋頭引道的線形應(yīng)與路線布設(shè)相互協(xié)調(diào),各項技術(shù)指標應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%。橋頭兩端引道線形應(yīng)與橋上線形相配合。 根據(jù)新理念公路設(shè)計指南P47：從能源消耗和環(huán)境保護角度來考慮，發(fā)達國家當采用大于3%縱坡時，需要進行環(huán)保論證。根據(jù)我國油耗與道路縱坡關(guān)系的研究成果，縱坡每增加1%，每噸公里的油耗急劇增加。統(tǒng)計表明，坡度大于3%路段的事故率是平緩路段事故率的2-3倍，且隨著坡度的增大，油耗急劇增加，環(huán)境污染隨之加重。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,6. 設(shè)計理念的調(diào)整 3.6.1 橋面鋪裝的結(jié)構(gòu)型式宜與所在位置的公路路面相協(xié)調(diào)。橋面鋪裝應(yīng)有完善的橋面防水、排水系統(tǒng)。 特大橋、大橋的橋面鋪裝宜采用瀝青混凝土橋面鋪裝。 3.6.2 橋面鋪裝應(yīng)設(shè)防水層。 圬工橋臺背面及拱橋拱圈與填料間應(yīng)設(shè)置防水層，并設(shè)盲溝排水。 3.6.3 高速公路、一級公路上橋梁的瀝青混凝土橋面鋪裝層厚度不應(yīng)小于70mm；二級及二級以下公路橋梁的瀝青混凝土橋面鋪裝層厚度不應(yīng)小于50mm。 3.6.4 水泥混凝土橋面鋪裝面層（不含整平層和墊層）的厚度不應(yīng)小于80mm，混凝土強度等級不應(yīng)低于C40。水泥混凝土橋面鋪裝層內(nèi)應(yīng)配置鋼筋網(wǎng)，并設(shè)置錨固鋼筋。鋼筋直徑不應(yīng)小于8mm，間距不宜大于100mm。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,6. 設(shè)計理念的調(diào)整 3.6.5 正交異性板鋼橋面瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)可根據(jù)當?shù)鼐唧w環(huán)境條件和橋梁結(jié)構(gòu)及其橋面系的實際情況選用。,鋼橋面鋪裝一般采用瀝青混凝土體系，其涉及到對正交異性鋼橋面板的受力分析、鋪裝材料的基本強度、變形性能、抗腐蝕性、水穩(wěn)性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、粘結(jié)性、抗滑性、施工工藝，等等。 目前，鋼橋面鋪裝主要有以德國、日本為代表的高溫拌和澆筑式瀝青混凝土（Gussasphalt），以英國為代表的瀝青瑪蹄脂混合料（Masticasphalt），德國和日本等國近期采用的改性瀝青SMA（Stone Mastic Asphalt），和以美國為代表的環(huán)氧樹脂瀝青混凝土（Epoxy Asphalt)等幾類。,1.0.11公路橋涵分類標準,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,7. 公路橋涵分類標準,3.1.7 橋涵設(shè)計洪水頻率標準,高速公路、一級公路的 指標間接下調(diào)。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,8. 洪水頻率標準,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,6. 設(shè)計理念的調(diào)整 3.1.3 橋梁縱軸線宜與洪水主流流向正交。對通航河流上的橋梁，其墩臺沿水流方向的軸線應(yīng)與最高通航水位時的主流方向一致。當斜交不能避免時，交角不宜大于5；當交角大于5時，宜增加通航孔凈寬。 3.1.4 橋涵水文、水力的計算應(yīng)符合公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范JTJ064和公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范JTG C30的規(guī)定。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,6. 設(shè)計理念的調(diào)整 3.4.1 橋上線形應(yīng)與路線布設(shè)相互協(xié)調(diào)，各項技術(shù)指標應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%；位于市鎮(zhèn)混合交通繁忙處，橋上縱坡和橋頭引道縱坡均不得大于3%。橋頭兩端引道線形應(yīng)與橋上線形相配合。 3.7.1 特大、大橋上部構(gòu)造宜設(shè)置檢查平臺、通道、扶梯、箱內(nèi)照明、入口井蓋等專門供檢查和養(yǎng)護用的設(shè)施，保證工作人員的正常工作和安全。條件許可時，特大、大橋應(yīng)設(shè)置檢修通道。 特大橋和大橋的墩臺宜根據(jù)需要設(shè)置測量標志，測量標志的設(shè)置應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,7. 設(shè)計表達式 結(jié)構(gòu)設(shè)計需考慮的極限狀態(tài)： 承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計 結(jié)構(gòu)設(shè)計需考慮的設(shè)計狀況： 持久狀況 短暫狀況 偶然狀況,按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時的作用效應(yīng)組合： 1 基本組合,2 偶然組合。永久作用標準值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標準值效應(yīng)相組合。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,1.2*恒荷載+1.4*汽車荷載 1.2*恒荷載+1.4*汽車荷載+0.8*1.4*人群荷載 1.2*恒荷載+1.4*汽車荷載+ 0.7*（1.4*人群荷載+1.1*風(fēng)荷載） 1.2*恒荷載+1.4*汽車荷載 +0.6*（1.4*人群荷載+1.1*風(fēng)荷載+1.4*土壓力） 1.2*恒荷載+1.4*汽車荷載+0.5*（1.4*人群荷載 +1.1*風(fēng)荷載+1.4*土壓力+1.4*汽車制動力）,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時的作用效應(yīng)組合： 1 作用短期效應(yīng)組合,作用長期效應(yīng)組合,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,8 汽車荷載標準 汽車荷載等級（97標準） 新標準 汽車超20級、掛車120 -相當于- 公路級 汽車20級、掛車100 -相當于- 公路級 汽車15級、掛車80 汽車10級、履帶50 二級公路為干線公路且重型車輛多時，其橋涵的設(shè)計可采用公路級汽車荷載。 四級公路上重型車輛少時，其橋涵設(shè)計采用的公路級車道荷載的效應(yīng)可乘以0.8的折減系數(shù)，車輛荷載的效應(yīng)可乘以0.7的折減系數(shù)。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,8 汽車荷載標準 標準汽車荷載模式 97標準： 計算荷載（車隊荷載） +驗算荷載（履帶車和掛車） 新標準： 車道荷載(均布荷載+集中荷載） +車輛荷載 橋涵結(jié)構(gòu)的整體計算采用車道荷載，局部加載、橫向橋面板、涵洞、橋臺臺后汽車引起的土壓力和擋土墻上汽車引起的土壓力等的計算采用車輛荷載。車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。 -T梁結(jié)構(gòu)和箱梁結(jié)構(gòu)的橫隔梁以及 拱橋的橫梁等均應(yīng)采 用車 輛荷載 計算其效應(yīng)。 -取消驗算荷載的概念，并不表明同 時也允許各類超載超限車輛可以不 受限制地在公路上通行。超載、特 載車輛在公路上行駛時，仍要對橋 涵構(gòu)造物進行必要的驗算，并按有 關(guān)管理程序取得道路通行證。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,8 汽車荷載標準 設(shè)計車道數(shù)、橫向分布系數(shù)的計算、汽車荷載縱向和多車道折減的規(guī)定維持97標準的規(guī)定。 問題：(1) 均布荷載的加載，影響線和影響面加載； (2) 集中荷載的加載方式； (3) 橋墩和橋臺的加載方式，上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的加載的區(qū)別； (4) 超載。 公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D61-2005： 5.1.1 當采用公路級、公路車道荷載計算拱的正彎矩時，自拱頂至拱跨1/4各截面應(yīng)乘以0.7折減系數(shù)；拱腳截面乘以0.9折減系數(shù)；拱跨1/4至拱腳各截面，其折減系數(shù)按直線插入法確定。 -數(shù)學(xué)問題,4.3.2 沖擊系數(shù)可按下式計算： 當 時，=0.05 當 時， 當 時， =0.45,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,9 人群標準,4.3.5 人群荷載 1 標準值 97標準： 3.5千牛/平方米 新標準： 3.0千牛/平方米 縱向折減 L=50米： 3.0千牛/平方米 L=150米： 2.5千牛/平方米 L=50-150米： 線性內(nèi)插,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,10 風(fēng)荷載,1 基本風(fēng)壓基本風(fēng)速 基本風(fēng)壓圖基本風(fēng)速圖 2 定義：離地20m高離地10m高 3 風(fēng)荷載計算： 基本風(fēng)壓陣風(fēng)風(fēng)速（時距1-3s） 結(jié)果：風(fēng)荷載比原規(guī)范大2-3倍 風(fēng)荷載分項系數(shù)取為1.1 影響：高墩橋梁,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,11 溫度梯度標準,如嚴格按規(guī)范執(zhí)行，則一半以上的混凝土結(jié)構(gòu)中的梯度溫度應(yīng)力的效應(yīng)將達到與汽車荷載效應(yīng)相同的級別，而按以往的規(guī)范，溫度梯度的影響有限，或故意不考慮。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,11 溫度梯度標準,1 箱梁無鋪裝縱向應(yīng)力的計算 升溫梯度,降溫梯度,12 船舶與漂流物撞擊力 4.4.2-2 海輪撞擊作用的標準值,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,船舶或漂流物與橋梁結(jié)構(gòu)的碰撞過程十分復(fù)雜，其與碰撞時的環(huán)境因素（風(fēng)浪、氣候、水流等）、船舶特性（船舶類型、船舶尺寸、行進速度、裝載情況以及船首、船殼和甲板室的強度和剛度等）、橋梁結(jié)構(gòu)因素（橋梁構(gòu)件的尺寸、形狀、材料、質(zhì)量和抗力特性等）及駕駛員的反應(yīng)時間等因素有關(guān)，因此，精確確定船舶或漂流物與橋梁的相互作用力十分困難。 根據(jù)通航航道的特點及其通行的船舶的特性，我們可以將需要考慮船舶與橋梁相互作用的河流分為內(nèi)河和通行海輪的河流（包括海灣）兩大類。前者的代表船型主要為內(nèi)河駁船貨船隊，通行海輪的航道的代表船型為海輪。兩者與橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生撞擊的機理有所區(qū)別，結(jié)果也大不一樣。 （能量守恒和動量守恒）,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,世界上最詭異的橋梁排行榜 （奇異、獨特）,半坡大橋(韓國)：會噴泉的的大橋,2008年9月9日，韓國首都首爾的半坡大橋完成擴建在橋身兩側(cè)安裝了10000個噴泉口。改建后，吸引了眾多游客前來觀看這座每秒噴出數(shù)萬噸水流的噴泉大橋。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,米盧大橋(法國)： 世界最高的運輸大橋,在法國南部的小湖山谷上空342米(1125英尺)處，建有一座好似飛過谷底的大橋米盧大橋。這座曠世大橋比埃菲爾鐵塔還要高，花費了3年時間修建，于2004年正式通車。站在橋上俯瞰河谷別有一番情趣，當有霧氣在橋下山谷縈繞時，會讓你感到一陣炫目。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,哈德森波紋(新加坡)： 最動感人行天橋,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,翻滾橋(英國)： 會打卷的橋,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,奧利維爾大橋(巴西)： 世界首座X型雙道索橋,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,風(fēng)雨橋(中國)：侗族特有的建筑,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,千年橋(英國)：世界最有名塔橋,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,馬格德堡橋(德國)：可以行船的水橋,舊橋(意大利)：大雜燴的集市,United, We Rebuild Our Home,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是指結(jié)構(gòu)對氣候、化學(xué)侵蝕、物理作用或任何其他破壞過程的抵抗能力。 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題主要表現(xiàn)為：混凝土損傷（裂縫、破碎、磨損等）；鋼筋的銹蝕、脆化、疲勞、應(yīng)力腐蝕；鋼筋與混凝土之間粘結(jié)錨固作用的削弱等三個方面。 主要影響因素： 材料的自身特性、設(shè)計與施工質(zhì)量、環(huán)境條件、使用條件和防護措施。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 混凝土結(jié)構(gòu)性能劣化（環(huán)境因素） 鋼筋銹蝕 氯離子引起 水 氧 近海環(huán)境、除冰鹽環(huán)境，氯離子從外表侵入 海砂、防凍鹽用于混凝土，氯離子拌入 碳化引起 二氧化碳 水 氧 凍融破壞 水飽和程度 凍融循環(huán)次數(shù) 混凝土損傷剝落 硫酸鹽、酸、軟水侵蝕 堿骨料反應(yīng),一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 耐久性設(shè)計： 傳統(tǒng)的經(jīng)驗方法：將環(huán)境作用按其嚴重程度定性地劃分成幾個等級，在工程類比的基礎(chǔ)上，對于不同環(huán)境作用等級下的 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，由規(guī)范直接規(guī)定材料的耐久性要求（通常用混凝土的強度、水膠比、膠凝材料用量指標等表示）和鋼筋保護層厚度等構(gòu)造要求，以滿足結(jié)構(gòu)的耐久性需要。 定量計算方法：環(huán)境作用（大體可為一般作用、凍融作用、氯化物環(huán)境和化學(xué)腐蝕環(huán)境四大類）需要定量表示，選用適當?shù)牟牧狭踊Ｐ颓蟪霏h(huán)境作用效應(yīng)，列出環(huán)境作用效應(yīng)與耐久性抗力之間的定量關(guān)系式，就可以求出與所考慮的極限狀態(tài)對應(yīng)的使用年限。 新版橋涵設(shè)計標準提高了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求（環(huán)境類別劃分、耐久性要求和混凝土保護層厚度規(guī)定等），并推薦： 淘汰低性能低質(zhì)建筑材料，提倡使用高強高性能的鋼材和混凝土材料； 提高橋涵結(jié)構(gòu)的最低用材標準（混凝土的最低強度指標有所提高）； 提高了混凝土結(jié)構(gòu)的最低配筋率要求。 -屬于傳統(tǒng)的經(jīng)驗方法為主的設(shè)計方法。 （注意點：以往的設(shè)計標準和設(shè)計并不是沒有考慮耐久性問題。）,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,1 耐久性經(jīng)驗設(shè)計方法 材料劣化（環(huán)境類別與等級） 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)使用年限（經(jīng)濟合理年限） -耐久性設(shè)計的基本方法 -材料種類與組成 耐久性防護措施 構(gòu)件耐久性構(gòu)造 耐久性施工方法 2 定量方法,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,耐久性設(shè)計內(nèi)容： 1. 結(jié)構(gòu)總體選型與布置（概念設(shè)計） 2. 基于耐久性的材料選?。ú牧显O(shè)計） 3. 基于耐久性的結(jié)構(gòu)構(gòu)造（結(jié)構(gòu)設(shè)計） 4. 嚴酷環(huán)境的附加措施（防腐設(shè)計） 5. 基于耐久性的施工質(zhì)量要求（施工控制） 6. 使用階段的維護與檢測（運營控制）,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 國家標準混凝土結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)范中規(guī)定： 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計一般應(yīng)包括： 1） 確定結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限、環(huán)境類別及其作用等級 2） 概念設(shè)計 有利于減輕環(huán)境因素對結(jié)構(gòu)作用結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)選 型、布置和構(gòu)造； 3） 混凝土材料和鋼筋的選用 按結(jié)構(gòu)耐久性需要對材料提出質(zhì) 量要求； 4） 根據(jù)耐久性要求確定混凝土保護層厚度； 5） 防水、排水等構(gòu)造措施； 6） 混凝土裂縫控制要求； 7） 嚴重環(huán)境作用下需要采取的多重防護措施與防腐蝕附加措施； 8） 基于耐久性的施工工藝與質(zhì)量驗收要求； 9） 結(jié)構(gòu)使用階段的維護與檢測要求。 耐久性設(shè)計？ 目前，國際上對環(huán)境作用下的耐久性設(shè)計的定量計算方法尚未達到能在工程中普遍適用的程度。在各種劣化機理的計算模型中，真正可供應(yīng)用的還只局限在定量估算鋼筋開始發(fā)生銹蝕的年限。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 應(yīng)綜合控制混凝土的最低強度等級、最大水膠比和在限定范圍內(nèi)選擇混凝土原材料的品種、用量和質(zhì)量，就能滿足不同類別環(huán)境作用下的耐久性質(zhì)量要求。 限定范圍：主要指硅酸鹽水泥和礦物摻和料等膠凝材料的用量范圍（如上下限值）、化學(xué)外加劑的選用（如高效減水劑和引氣劑）、水泥中的鋁酸三鈣含量限制、原材料中的有害成分總量限制（如氯離子、硫酸根離子、可熔堿等）、粗骨料的最大粒徑與吸水率等。 -水泥的品行 -骨料 -化學(xué)外加劑 -粉煤灰,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,通用圖？,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,北美（加拿大安大略?。┕窐蛎姘迥途眯栽O(shè)計要求,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 工程施工進度的不適當追求 養(yǎng)護不良使表層混凝土的抗?jié)B性成倍降低，使鋼筋開始銹蝕的年限成倍縮少 1天養(yǎng)護與7天養(yǎng)護，可使碳化引起銹蝕年限縮減為原來的1/4 搶工省略必要檢驗工序，使鋼筋位置出現(xiàn)偏差鋼筋的保護層厚度如在施工中縮減一半，出現(xiàn)銹蝕年限將縮減為原來的1/4 保護層厚度的510mm施工允差，甚至能使鋼筋銹蝕的年限發(fā)生成倍差別 結(jié)構(gòu)各種施工、連接縫和防水層是影響耐久性的薄弱環(huán)節(jié)，其質(zhì)量在快速施工中最不易保證。 中國土木工程學(xué)會標準 CCES 012004 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計與施工指南 國家標準混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范（GB/T50476-2008）,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,13 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的基本措施 1 采用高耐久性混凝土，增強混凝土的密實度，提高混凝土自身的抗破損能力 2 加強橋面排水和防水層設(shè)計，改善橋梁的環(huán)境作用條件 3 改進橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括加大混凝土保護層厚度；加強構(gòu)造鋼筋，防止裂縫發(fā)展；采用具有防腐保護的鋼筋,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,14 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 JTG D62-2004的基本變化 1) 設(shè)計理論變化帶來的直接或間接的變化 2) 安全度調(diào)整帶來的變化 3) 公式、構(gòu)造等的完善修改 4) 新增內(nèi)容 (1) 組合式受彎構(gòu)件 (2) 橡膠支座 (3) 樁基承臺的“撐桿系桿體系” (4) 伸縮裝置,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,15 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本計算內(nèi)容 1) 持久狀況承載能力極限狀態(tài)（第5章） （受壓區(qū)高度系數(shù)x限制、正截面和斜截面承載能力） 2 持久狀況正常使用極限狀態(tài) 抗裂（6.3.1條）（正截面-正應(yīng)力；斜截面-主拉應(yīng)力） 裂縫計算（6.4.3條） 變形（撓度）計算（6.5節(jié)） 3 持久狀況應(yīng)力計算（彈性階段） （法向壓應(yīng)力、鋼筋拉應(yīng)力和斜截面上混凝土的主壓應(yīng)力） （7.1.5條） 4 短暫狀況應(yīng)力計算,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,16 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的關(guān)鍵點 6.1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件可根據(jù)橋梁使用和所處環(huán)境的要求，進行下列構(gòu)件設(shè)計： 1 全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。此類構(gòu)件在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下控制的正截面的受拉邊緣不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力（不得消壓）； 2 部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。此類構(gòu)件在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下控制的正截面受拉邊緣可出現(xiàn)拉應(yīng)力：當拉應(yīng)力加以限制時，為A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件；當拉應(yīng)力超過限值時，為B類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。 跨徑大于100m橋梁的主要受力構(gòu)件，不宜進行部分預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,計算內(nèi)容： 1 持久狀況承載能力極限狀態(tài)（第5章） （受壓區(qū)高度系數(shù)x限制、正截面和斜截面承載能力） 2 持久狀況正常使用極限狀態(tài) 抗裂（6.3.1條）（正截面-正應(yīng)力；斜截面-主拉應(yīng)力） 裂縫計算（6.4.3條） 變形（撓度）計算（6.5節(jié)） 3 持久狀況應(yīng)力計算（彈性階段） （法向壓應(yīng)力、鋼筋拉應(yīng)力和斜截面上混凝土的主壓應(yīng)力） （7.1.5條） -構(gòu)件強度的補充計算 4 短暫狀況應(yīng)力計算,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,16 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的關(guān)鍵點,6.3 抗裂驗算 6.3.1 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)按下列規(guī)定進行正截面和斜截面抗裂驗算： 1 正截面抗裂應(yīng)對構(gòu)件正截面混凝土的拉應(yīng)力進行驗算，并應(yīng)符合下列要求： 1) 全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下 預(yù)制構(gòu)件 分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構(gòu)件,作用短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力小于扣除全部預(yù)應(yīng)力 損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,16 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的關(guān)鍵點,2) A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下 但在荷載長期效應(yīng)組合下,作用長期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力小于扣除全部預(yù)應(yīng)力 損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,16 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的關(guān)鍵點,2 斜截面抗裂應(yīng)對構(gòu)件斜截面混凝土的主拉應(yīng)力進行驗算，并應(yīng)符合下列要求：（嚴格了?。?1) 全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下 預(yù)制構(gòu)件 現(xiàn)場澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件 （對工地現(xiàn)澆的全預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，基本目標是將主拉應(yīng)力控制在1MPa左右。）,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,16 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的關(guān)鍵點,2) A類和B類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下 預(yù)制構(gòu)件 現(xiàn)場澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件,近年來大量修建的T形截面預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁，并未發(fā)現(xiàn)有規(guī)律的斜裂縫。因此，這些構(gòu)件的主拉應(yīng)力限值仍可維持較高的水平。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,16 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的關(guān)鍵點,6.3.3預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由作用（或荷載）短期效應(yīng)組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力應(yīng)按下列公式計算：,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,第3章 材料 混凝土標準試件尺寸由原規(guī)范以邊長為200mm的立方體改為以邊長為150mm的立方體。其標準值前者稱為“混凝土標號”,保證率為85%；后者稱為“混凝土強度等級，保證率為95%。表明在同一批混凝土中，本規(guī)范混凝土強度標準值比原規(guī)范的低（C2830號）。所以作這樣的變化，目的在于與國際標準接軌，也與國內(nèi)規(guī)范統(tǒng)一。此外，混凝土強度等級增加到C80，C50以下為普通強度混凝土，C50及以上為高強度混凝土。 材料分項系數(shù)： 新規(guī)范 1.45（國標1.4） 舊規(guī)范 約1.5 （設(shè)計強度為標準強度的0.83，安全系數(shù)為1.25） 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件： 新規(guī)范 不小于C40 舊規(guī)范 不小于30號,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,17 混凝土材料,4.2.2 詳細提供了箱形截面梁翼緣有效寬度的計算方法（參考德國規(guī)范）。 預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計算預(yù)加力引起的混凝土應(yīng)力時，預(yù)加力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力可按實際翼緣全寬計算；由預(yù)加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力可按翼緣有效寬度計算。 -正常使用極限狀態(tài) 對超靜定結(jié)構(gòu)進行作用（或荷載）效應(yīng)分析時，T形、箱形截面梁的翼緣寬度可取實際全寬。 -承載能力極限狀態(tài),一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,18 翼緣有效寬度,5.2.7 受彎構(gòu)件斜截面抗剪強度計算，將原兩項和（混凝土和箍筋分別抗剪）公式改為兩項積（混凝土和箍筋共同抗剪）公式，以便與鋼筋混凝土的計算公式統(tǒng)一： (a) 考慮縱向鋼筋的抗剪作用但適當降低，將公式中的(2+p)改為（2+0.6p）； (b)采用提高系數(shù)考慮梁受壓翼緣對抗剪承載力的有利因素； (c) 增加了連續(xù)梁正負彎矩區(qū)段的抗剪計算規(guī)定； (d) 考慮預(yù)應(yīng)力對抗剪承載力的提高，按原蘇聯(lián)建筑法規(guī)取1.25; (e) 考慮了豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力不均勻分布影響系數(shù)0.75 。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,19 抗剪承載能力計算,5.2.11 本條規(guī)定了鋼筋混凝土簡支梁、等高度和變高度（承托）連續(xù)梁的抗剪配筋設(shè)計方法?；舅悸放c原規(guī)范相同。但在梁的最大設(shè)計剪力分配上，對原規(guī)范作了修改。原規(guī)范規(guī)定混凝土和箍筋共同承擔最大設(shè)計剪力的60%，彎起鋼筋則承擔40%；本規(guī)范改為前者承擔不少于60%，后者承擔不超過40%。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,19 抗剪承載能力計算,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,鋼筋混凝土梁的斜截面剪切破壞主要模式： 斜拉破壞、剪壓破壞、斜壓破壞 5.2.9 矩形、T形和I形截面的受彎構(gòu)件，其抗剪截面應(yīng)符合下列要求： 對變高度（承托）連續(xù)梁，除驗算近邊支點梁段的截面尺寸外，尚應(yīng)驗算截面急劇變化處的截面尺寸。 -抗剪上限值 5.2.10 矩形、T形和I形截面的受彎構(gòu)件，當符合下列條件時 可不進行斜截面抗剪承載力的驗算，僅需按本規(guī)范第9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。 -抗剪下限值,19 抗剪承載能力計算,9.1.12 鋼筋混凝土構(gòu)件中縱向受力鋼筋的最小配筋百分率應(yīng)符合下列要求： 1 軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的配筋百分率不應(yīng)小于0.5，當混凝土強度等級C50及以上時不應(yīng)小于0.6； 2 受彎構(gòu)件、偏心受拉構(gòu)件及軸心受拉構(gòu)件的一側(cè)受拉鋼筋的配筋百分率不應(yīng)小于45*混凝土抗拉強度設(shè)計值/鋼筋抗拉強度設(shè)計值，同時不應(yīng)小于0.20。 3 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力設(shè)計值大于等于受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩值。 4 部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件中普通受拉鋼筋的截面面積，不宜小于 0.003bh0。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,20 最小配筋率（適筋梁與少筋梁的界限）,5.2 受彎構(gòu)件 5.2.1 受彎構(gòu)件的縱向受拉鋼筋和截面受壓區(qū)混凝土同時達到其強度設(shè)計值時，構(gòu)件的正截面相對界限受壓區(qū)高度（為縱向受拉鋼筋和受壓區(qū)混凝土同時達到其強度設(shè)計值時的受壓區(qū)高度）應(yīng)按表5.2.1采用。 表5.2.1 相對界限受壓區(qū)高度,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,21 受壓區(qū)界限系數(shù),5.2.2 截面受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求： 為防止受彎構(gòu)件的超筋設(shè)計，規(guī)范規(guī)定了截面受壓區(qū)高度的限制條件，其中相對界限受壓區(qū)高度，通過計算已于本規(guī)范表5.2.1中列出。當給定鋼筋種類和混凝土強度等級，根據(jù)可求得相應(yīng)的受拉鋼筋配筋率，這個即為受彎構(gòu)件界限（最大）配筋率。因此，截面受壓區(qū)高度的限制條件也就是限制受彎構(gòu)件的配筋率。超過這個限制條件，受彎構(gòu)件有可能出現(xiàn)超筋，也有可能出現(xiàn)脆性破壞。一般地說，當設(shè)計計算的受壓區(qū)高度不能滿足上述要求時，表明受拉區(qū)縱向鋼筋配置過多或構(gòu)件高度不足，需要進行調(diào)整；當構(gòu)件受拉區(qū)配置不同種類鋼筋時，應(yīng)選用相應(yīng)于各種鋼筋較小的，以使構(gòu)件維持更多的延性。但是，這個限制條件只是從理論上得到保證，當接近或相等時，受彎構(gòu)件仍有可能發(fā)生具有明顯脆性破壞特征的界限破壞。因此，在實際工程中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)兩者接近或相等的情況。（適筋梁與超筋梁的界限） -連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,21 受壓區(qū)界限系數(shù),5.7.3 在后張法構(gòu)件的錨頭局壓區(qū)，宜進行端部錨固區(qū)段內(nèi)的局部應(yīng)力分析，并結(jié)合本規(guī)范第9.4.2條規(guī)定的構(gòu)造要求，配置閉合式箍筋。 近年來，新修建的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)橋，在邊跨現(xiàn)澆段較普遍地發(fā)生了縱向裂縫或斜裂縫，為此，本規(guī)范增加了分析局壓區(qū)端塊局部應(yīng)力的規(guī)定。在該區(qū)域除了墊板附近配置間接鋼筋外，另應(yīng)根據(jù)局部應(yīng)力分析配置閉合式箍筋。本規(guī)范第9.4.2條對端塊的構(gòu)造箍筋作出了規(guī)定，原意在于分布這個區(qū)域可能出現(xiàn)的裂縫，端塊局部應(yīng)力分析所配置的箍筋可將構(gòu)造箍筋包括在內(nèi)。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,22 錨下局部應(yīng)力,6.4 裂縫寬度驗算 裂縫寬度限值規(guī)定與原規(guī)范基本持平，但實際因混凝土保護層厚度增加，要求嚴了。 本規(guī)范所列矩形、T形和I形截面鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫寬度計算公式，將原規(guī)范受彎構(gòu)件的計算公式，擴展用于軸心受拉、偏心受拉和大偏心受壓構(gòu)件；同時也用于預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，只是此時式中的鋼筋應(yīng)力取用截面消壓后鋼筋的應(yīng)力增量，統(tǒng)一了原規(guī)范鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的計算模式。 6.4.3 矩形、T形和I形截面鋼筋混凝土構(gòu)件及B類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，其特征裂縫寬度可按下列公式計算：,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,23 裂縫寬度驗算,9.4.1 預(yù)應(yīng)力混凝土梁當設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋時，其縱向間距宜為5001000mm。 預(yù)應(yīng)力混凝土T形、I形截面梁和箱形截面梁腹板內(nèi)應(yīng)分別設(shè)置直徑不小于10mm和12mm的箍筋，且應(yīng)采用帶肋鋼筋，間距不應(yīng)大于250mm；自支座中心起長度不小于一倍梁高范圍內(nèi)，應(yīng)采用閉合式箍筋，間距不應(yīng)大于100mm。 在T形、I形截面梁下部的馬蹄內(nèi)，應(yīng)另設(shè)直徑不小于8mm的閉合式箍筋，間距不應(yīng)大于200mm。此外，馬蹄內(nèi)尚應(yīng)設(shè)直徑不小于12mm的定位鋼筋。（標準提高了）,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,24 構(gòu)造配筋,9.8.2 預(yù)制構(gòu)件的吊環(huán)必須采用R235鋼筋制作，嚴禁使用冷加工鋼筋。每個吊環(huán)按兩肢截面計算，在構(gòu)件自重標準值作用下，吊環(huán)的拉應(yīng)力不應(yīng)大于50MPa。當一個構(gòu)件設(shè)有四個吊環(huán)時，設(shè)計時僅考慮三個吊環(huán)同時發(fā)揮作用。吊環(huán)埋入混凝土的深度不應(yīng)小于35倍吊環(huán)直徑，端部應(yīng)做成180彎鉤，且應(yīng)與構(gòu)件內(nèi)鋼筋焊接或綁扎。吊環(huán)內(nèi)直徑不應(yīng)小于三倍鋼筋直徑，且不應(yīng)小于60mm。,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,24 構(gòu)造配筋,一、規(guī)范應(yīng)用釋疑,公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 JTG D62-2004 公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D61-2005 -拱橋設(shè)計計算、構(gòu)造,25 規(guī)范之間的銜接,結(jié)束語,混凝土結(jié)構(gòu)的基本發(fā)展方向: 1 采用更為完善、合理、科學(xué)的設(shè)計理論和評價系統(tǒng)； 2 進一步重視混凝土結(jié)構(gòu)的全過程（壽命），強調(diào)結(jié)構(gòu)選型，結(jié)構(gòu)安全性、適用性、耐久性的平衡，提高混凝土結(jié)構(gòu)的管養(yǎng)技術(shù)； 3 進一步重視高性能建筑材料，包括鋼筋和混凝土材料的研究和選用； 4 進一步重視并提高設(shè)計細節(jié)的設(shè)計水平和施工工藝； 5 進一步提高設(shè)計、施工、管養(yǎng)的標準化水平。,謝 謝 ！,二、公路橋梁上部結(jié)構(gòu)通用圖,真正理解標準規(guī)范的規(guī)范，理解規(guī)范規(guī)定的良苦用心，以及規(guī)范規(guī)定的背景和規(guī)定的適用條件，能夠在示范圖紙和計算書的基礎(chǔ)上發(fā)揮技術(shù)人員的主觀能動性，去創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的設(shè)計產(chǎn)品，而不是簡單地抄襲、克隆圖紙，希望以點帶面，為提高公路橋梁結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計水平、促進技術(shù)進步盡一份力。,1 目的,2 主要技術(shù)指標和計算參數(shù) 路基寬度： 依據(jù)公路工程技術(shù)標準JTG B01-2003，典型公路橋梁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)通用圖編制所采用的路基寬度指標按下表選用。,通用圖編制采用的路基寬度指標,主要技術(shù)指標和設(shè)計參數(shù)： 1) 斜 交 角：0、15、30 2) 荷載等級：公路-級、公路-級。 3) 環(huán)境類別：類。 4）支座布置：連續(xù)結(jié)構(gòu)體系的T梁、箱梁及預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁結(jié)構(gòu)縱向采用單支座。,二、公路橋梁上部結(jié)構(gòu)通用圖,2 主要技術(shù)指標和計算參數(shù) 5）對應(yīng)于公路級汽車荷載的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件采用C50強度等級的混凝土；對應(yīng)于公路-級汽車荷載的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件采用C40強度等級的混凝土（現(xiàn)澆箱梁采用C50）；鋼筋混凝土構(gòu)件采用C30強度等級的混凝土。 6）考慮到通用圖的普及性，后張預(yù)應(yīng)力管道統(tǒng)一采用金屬波紋管，設(shè)計計算統(tǒng)一采用金屬波紋管的參數(shù)。鼓勵實際工程采用塑料波紋管，并按照有關(guān)參數(shù)對有關(guān)內(nèi)容予以微調(diào)。 7）在計算收縮徐變時，考慮存梁期為90天。 8）T梁和裝配式箱梁：正彎矩用全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，在最不利荷載組合，滿足規(guī)范要求即可，負彎矩區(qū)按部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件控制。 空心板：正彎矩用預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件，負彎矩區(qū)采用鋼筋混凝土連續(xù)?？筛鶕?jù)具體情況適度考慮一定厚度的調(diào)平層混凝土參與結(jié)構(gòu)總體受力。,二、公路橋梁上部結(jié)構(gòu)通用圖,2 主要技術(shù)指標和計算參數(shù) 9）橋面鋪裝 T梁和裝配式箱梁：橋面鋪裝為二層，下層為80mm現(xiàn)澆C50混凝土，不參與結(jié)構(gòu)受力；上層為瀝青混凝土，其厚度為：對應(yīng)于公路-級汽車荷載，瀝青橋面鋪裝厚取100mm。對應(yīng)于公路級汽車荷載，瀝青橋面鋪裝厚取80mm（小箱梁為100mm）。 空心板：橋面鋪裝為二層，下層為100mm現(xiàn)澆C40混凝土，上層為瀝青混凝土，其厚度為：對應(yīng)于公路級汽車荷載，瀝青橋面鋪裝厚取100mm。對應(yīng)于公路級汽車荷載，瀝青橋面鋪裝厚取80mm。 現(xiàn)澆箱梁：不設(shè)混凝土調(diào)平層，面層按100mm瀝青混凝土或水泥混凝土兩種中的不利情況控制設(shè)計。 橋面鋪裝統(tǒng)一采用10 R235鋼筋（小箱梁采用6帶肋鋼筋網(wǎng)），間距100mm100mm。 10) 相鄰墩臺的支座沉降差為5mm； 11) 瀝青混凝土的重力密度為24kN/m3；混凝土的重力密度：橋面為25kN/m3，主梁結(jié)構(gòu)為26kN/m3。,二、公路橋梁上部結(jié)構(gòu)通用圖,2 主要技術(shù)指標和計算參數(shù) 12) 防撞護欄按公路交通安全設(shè)施設(shè)計技術(shù)規(guī)范（JTG D81-2006)的規(guī)定，如將防撞護欄按均布荷載加于結(jié)構(gòu)，按不利防撞等級設(shè)置防撞護欄，護欄形式為混凝土護欄，護欄高1.1m，寬0.503m，其單側(cè)均布恒載質(zhì)量為q=9.9kN/m，而如按公路交通安全設(shè)施設(shè)計技術(shù)規(guī)范JTJ 074-94計算，則其相應(yīng)值為q=5.7kN/m，由此增加相當量的恒載效應(yīng)，特別對邊板或邊梁的設(shè)計極為不利。 （+74.6%） 13） 預(yù)應(yīng)力鋼筋用量 原標準圖中多采用符合GB 5224-85的普通松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，其抗拉強度標準值fpk=1570MPa，公稱直徑15.0mm，彈性模量Ep=1.90100000MPa，也有采用鋼絲的； 本次采用的是符合GB/T 5224-2003的低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，鋼絞線的抗拉強度標準值fpk=1860MPa，公稱直徑15.2mm，彈性模量Ep=1.95100000MPa。 原采用的預(yù)應(yīng)力鋼材強度相對較低而數(shù)量相對多一些，現(xiàn)采用的強度高而用量相對少一些，但總體上，預(yù)應(yīng)力鋼材的當量用量基本相當。,二、公路橋梁上部結(jié)構(gòu)通用圖,二、公路橋梁上部結(jié)構(gòu)通用圖,3 板梁,跨 徑 6m、8m、10m、13m、16m 、20m 斜交角 00、150、300 荷載等級與結(jié)構(gòu)體系 公路級、公路級：裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土空心板簡支橋面連續(xù)體系； 公路級、公路級：裝配式鋼 筋 混凝土空心板簡支橋面連續(xù)體系； 公路級： 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土空心板簡支結(jié)構(gòu)連續(xù)體系。 路基寬度 8.5、10.0、12.0m； 211.25、212、212.75、213.5、216.5、216.75m。,二、公路橋梁上部結(jié)構(gòu)通用圖,3 板梁,結(jié)構(gòu)優(yōu)化： (1)針對目前板橋運營中廣泛反映的剛度偏小問題，新版通用圖在原通用圖基礎(chǔ)上適當增加了板的高度； (2)針對鋼筋混凝土空心板施工過程經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)模上浮造成頂?shù)装搴穸葻o法保證的問題，加大了頂、底板厚度，對內(nèi)模形式提出了新的要求； (3)對各種跨徑的預(yù)應(yīng)力板，其內(nèi)模采用多邊形方式挖空，減輕了結(jié)構(gòu)自重，減少了混凝土用量。倒角大小設(shè)置一致，有利于施工標準化、模板通用化； (4)預(yù)制的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板按A類預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計，加強了普通鋼筋，從而在保證強度的同時，避免了空心板出現(xiàn)過大的反拱，增加了結(jié)構(gòu)延性；,二、公路橋梁上部結(jié)構(gòu)通用圖,3 板梁,(5)針對板橋在運營過程中大面積存在的鉸縫損壞導(dǎo)致單板受力現(xiàn)象，增加板橋的橫向整體性，對鉸縫尺寸、鋼筋尺寸等進行了優(yōu)化、改進，一是統(tǒng)一采用深鉸形式，二是增大了剪刀型加強鋼筋的直徑，三是增加了橋面混凝土現(xiàn)澆層的厚度至10cm（公路I級荷載）； (6)為保證橋面鋪裝整體化混凝土與預(yù)制板緊密結(jié)合，在預(yù)制板頂增設(shè)了抗剪連接鋼筋，同時有利于橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)的定位；