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文檔簡介
,中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院,公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 JTG D60-2004宣貫,樹立和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀 提升設(shè)計(jì)理念 提高設(shè)計(jì)水平 在全國公路勘察設(shè)計(jì)工作會議上的講話 馮正霖(2004年9月25日) “六個(gè)堅(jiān)持,六個(gè)樹立”。 第一,堅(jiān)持以人為本,樹立安全至上的理念 第二,堅(jiān)持人與自然相和諧,樹立尊重自然、保護(hù)環(huán)境的理念 第三,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展,樹立節(jié)約資源的理念 第四,堅(jiān)持質(zhì)量第一,樹立讓公眾滿意的理念 第五,堅(jiān)持合理選用技術(shù)指標(biāo),樹立設(shè)計(jì)創(chuàng)作的理念。 第六,堅(jiān)持系統(tǒng)論的思想,樹立全壽命周期成本的理念,要求嚴(yán)格遵守規(guī)范的強(qiáng)制性條文,針對工程項(xiàng)目的具體情況,合理運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,對可能影響到工程安全的指標(biāo)應(yīng)該首先得到滿足,克服工程設(shè)計(jì)“只對規(guī)范負(fù)責(zé),不對工程負(fù)責(zé)”的做法。,中華人民共和國交通部公告第號 關(guān)于發(fā)布公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTG D602004)的公告 現(xiàn)發(fā)布公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD602004),自2004年10月1日起施行,原公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTJ02l一89)同時(shí)廢止。 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD602004)中第 1.0.6、1.0.9、4.1.2、4.1.6、4.3.1、4.3.2和4.3.5條為強(qiáng)制性條文,必須按照國家有關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文的有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行。工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文(公路工程部分)2002版中關(guān)于公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTJ02189)的強(qiáng)制性條文同時(shí)廢止。 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD602004)由中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)編制,規(guī)范的管理權(quán)和解釋權(quán)歸交通部,日常解釋及管理工作由中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)。 請各有關(guān)單位在實(shí)踐中注意積累資料,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),及時(shí)將發(fā)現(xiàn)的問題和修改意見函告中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院(北京市東四前炒面胡同33號,郵政編碼:100010;聯(lián)系電話,以便修訂時(shí)參考。 特此公告。 中華人民共和國交通部(章) 二四年六月二十八日 主題詞:發(fā)布 公路 規(guī)范 公告,一.編制依據(jù) 二.編制工作過程 三.主要修訂內(nèi)容 四.概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法的基本概念 五.主要修訂內(nèi)容簡介,中華人民共和國交通部交公路發(fā)1996 1085號文關(guān)于下達(dá)1996年度公路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、定額等編制、修訂工作計(jì)劃的通知 (1997年2月),1997年5月,召開規(guī)范修訂編制大綱審查會; 國家標(biāo)準(zhǔn)公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50283-1999 2001年8月,召開規(guī)范征求意見會; 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTJ001-97修訂 (JTG B01-2003) 2003年1月,召開審查會; 2003年12月,定稿。,1 總則 1.1 一般原則 1.2 橋涵布置和橋孔設(shè)計(jì) 1.3 橋涵跨徑 1.4 橋梁凈空 1.5 橋上線形及橋頭引道 1.6 構(gòu)造要求 1.7 橋面鋪裝、排水和防水層 1.8 養(yǎng)護(hù)及其他附屬設(shè)施 2 荷載 2.1 荷載分類與組合 2.2 永久荷載 2.3 可變作用 (基本可變荷載、其他可變荷載) 2.4 偶然荷載 附錄A 主動土壓力計(jì)算 附錄B 靜土壓力計(jì)算 附錄C 全國基本風(fēng)壓分布圖及迎風(fēng)面積計(jì)算 附錄D 船只和漂流物的撞擊力,1 總則 2 術(shù)語 3 設(shè)計(jì)要求 3.1 橋涵布置 3.2 橋涵孔徑 3.3 橋涵凈空 3.4 橋上線形及橋頭引道 3.5 構(gòu)造要求 3.6 橋面鋪裝、排水和防水層 3.7 養(yǎng)護(hù)及其他附屬設(shè)施 4 作用 4.1 作用分類、代表值和作用效應(yīng)組合 4.2 永久作用 4.3 可變作用 4.4 偶然作用 附錄A 全國基本風(fēng)速圖及全國各氣象臺的基本風(fēng)速和風(fēng)壓 附錄B 氣候分區(qū)圖,新舊規(guī)范章節(jié)對比,1明確了公路橋涵結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì),并引入了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的持久狀況、短暫狀況和偶然狀況三個(gè)設(shè)計(jì)狀況; 2修改了公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用效應(yīng)的組合方式及其組合系數(shù),引入了作用的短期效應(yīng)組合和長期效應(yīng)組合,并提出了各種可變作用短期效應(yīng)組合時(shí)的頻遇值系數(shù)和長期效應(yīng)組合時(shí)的準(zhǔn)永久值系數(shù);,3引入了公路橋涵設(shè)計(jì)的安全等級及其重要性系數(shù),以橋涵結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果的不同嚴(yán)重程度采用不同的重要性系數(shù),使結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更趨合理; 4開展了“公路橋涵分類標(biāo)準(zhǔn)”專題研究,根據(jù)研究成果,適當(dāng)調(diào)整了公路橋涵的分類標(biāo)準(zhǔn); 5進(jìn)行了“高速公路和一級公路橋涵設(shè)計(jì)洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)”的專題研究,分析比較了原標(biāo)準(zhǔn)與國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)間的關(guān)系,比較分析了設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算分析方法。經(jīng)綜合分析比較,認(rèn)為可維持原規(guī)范的規(guī)定;,6取消了原汽車荷載等級,改為采用公路級和公路級標(biāo)準(zhǔn)荷載;取消了掛車和履帶車驗(yàn)算荷載,而將驗(yàn)算荷載的影響直接反映在汽車荷載中; 7將汽車沖擊系數(shù)以跨徑為主要影響因素的計(jì)算方法改為以結(jié)構(gòu)基頻為主要影響因素的計(jì)算方法,使得更合理和科學(xué); 8局部調(diào)整了人群荷載的標(biāo)準(zhǔn)值;,9調(diào)整了風(fēng)荷載的計(jì)算公式及各影響系數(shù),給出了全國基本風(fēng)速圖及全國各氣象臺站的基本風(fēng)速和風(fēng)壓值表; 10補(bǔ)充了冰壓力的計(jì)算方法和計(jì)算公式; 11改善了溫度作用的規(guī)定,完善了體系溫度的規(guī)定,調(diào)整了溫度梯度曲線的規(guī)定; 12增加了汽車撞擊荷載的計(jì)算和設(shè)計(jì)要求; 13補(bǔ)充了通航海輪船舶撞擊作用的規(guī)定。,三、概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的基本概念 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法: 1 容許應(yīng)力法(定值設(shè)計(jì)法) 2 破壞階段計(jì)算方法(考慮鋼筋混凝土塑性性能) 3 半經(jīng)驗(yàn)、半概率的“三系數(shù)”極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 4 以結(jié)構(gòu)可靠性理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 1)水準(zhǔn)I半概率設(shè)計(jì)法 2)水準(zhǔn)II近似概率設(shè)計(jì)方法 3)水準(zhǔn)III全概率設(shè)計(jì)法,結(jié)構(gòu)可靠度定義: 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。 “規(guī)定時(shí)間”是指對結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠度分析時(shí),結(jié)合結(jié)構(gòu)使用期,考慮各種基本變量與時(shí)間的關(guān)系所取用的基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期; “規(guī)定的條件”是指結(jié)構(gòu)正常設(shè)計(jì)、正常施工和正常使用的條件,即不考慮人為過失的影響;,“規(guī)定時(shí)間”即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期,是結(jié)構(gòu)可靠度分析的一個(gè)時(shí)間坐標(biāo),可參考結(jié)構(gòu)使用壽命的要求適當(dāng)選定,但不能將設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期簡單地理解為結(jié)構(gòu)的使用壽命,兩者是有聯(lián)系的,然而又不完全等同。當(dāng)結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期時(shí),表明它的失效概率可能會增大,不能保證其目標(biāo)可靠指標(biāo),但不等于結(jié)構(gòu)喪失所要求的功能甚至報(bào)廢。根據(jù)我國公路橋梁的使用現(xiàn)狀和以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),我國公路橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期統(tǒng)一取為100年,屬于適中時(shí)域。,“預(yù)定功能”: (1)結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用期間可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形、約束變形等的作用。 (2)結(jié)構(gòu)在正常使用條件下具有良好的工作性能,如:不發(fā)生影響正常使用的過大變形或局部損壞。 (3)結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)的條件下,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),具有足夠的耐久性,如:不發(fā)生由于保護(hù)層碳化或裂縫寬度開展過大,導(dǎo)致鋼筋的銹蝕。 (4)在偶然荷載(如地震、強(qiáng)風(fēng))作用下或偶然事件(如爆炸)發(fā)生時(shí)和發(fā)生后,結(jié)構(gòu)仍能保持整體穩(wěn)定性,不發(fā)生倒塌。,上述要求中,第(1)、(4)兩項(xiàng)通常是指結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定,關(guān)系到人身安全,稱為結(jié)構(gòu)的安全性;第(2)項(xiàng)指結(jié)構(gòu)的適用性;第(3)項(xiàng)指結(jié)構(gòu)的耐久性。結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性這三者總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性??煽啃缘臄?shù)量描述一般用可靠度,安全性的數(shù)量描述則用安全度。由此可見,結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)可完成“預(yù)定功能”的概率度量,它是建立在統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上經(jīng)計(jì)算分析確定,從而給結(jié)構(gòu)的可靠性一個(gè)定量的描述。因此,可靠度比安全度的含義更廣泛,更能反映結(jié)構(gòu)的可靠程度。,當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)而不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí),則此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。對于結(jié)構(gòu)的各種極限狀態(tài),均應(yīng)規(guī)定明確的標(biāo)志和限值。 1)承載能力極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形或變位的狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí),即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài): (1)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如滑動、傾覆等); (2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接處因超過材料強(qiáng)度而破壞(包括疲勞破壞),戶或因過度的塑性變形而不能繼續(xù)承載; (3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機(jī)動體系; (4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如柱的壓屈失穩(wěn)等);,2)正常使用極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)限值的狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí),即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài): (1)影響正常使用或外觀的變形; (2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞; (3)影響正常使用的振動; (4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。,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)。,可靠度設(shè)計(jì)的基本概念: p失效 = pf = p R - S 0 p目標(biāo) 其中: Pf = 失效概率 P目標(biāo) = 目標(biāo)失效概率,結(jié)構(gòu)的失效概率與可靠指標(biāo) 極限狀態(tài)方程,可靠指標(biāo)及相應(yīng)的失效概率Pf的關(guān)系,可靠指標(biāo)與平均值mZ 關(guān)系,目標(biāo)可靠指標(biāo) 目標(biāo)可靠指標(biāo)主要是采用“校準(zhǔn)法”并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化原則加以確定的。所謂“校準(zhǔn)法”就是根據(jù)各基本變量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)和概率分布類型,運(yùn)用可靠度的計(jì)算方法,揭示以往規(guī)范隱含的可靠度,以此作為確定目標(biāo)可靠指標(biāo)的依據(jù)。這種方法在總體上承認(rèn)了以往規(guī)范的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和可靠度水平,同時(shí)也考慮了淵源于客觀實(shí)際的調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析資料,無疑是比較現(xiàn)實(shí)和穩(wěn)妥的。 公路橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的目標(biāo)可靠指標(biāo),設(shè)計(jì)狀況: 1)持久狀況 橋涵建成后承受自重、車輛荷載等作用持續(xù)時(shí)間很長的狀況。該狀況是指橋梁的使用階段。這個(gè)階段持續(xù)的時(shí)間很長,結(jié)構(gòu)可能承受的作用(或荷載)在設(shè)計(jì)時(shí)均需考慮,需接受結(jié)構(gòu)是否能完成其預(yù)定功能的考驗(yàn),因而必須進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算。 2)短暫狀況 指橋涵施工過程中承受臨時(shí)性作用(或荷載)的狀況。短暫狀況所對應(yīng)的是橋梁的施工階段。這個(gè)階段的持續(xù)時(shí)間相對于使用階段是短暫的,結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)所承受的荷載與使用階段也不同,設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)具體情況而定。一般只進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算(規(guī)范中以計(jì)算構(gòu)件截面應(yīng)力表達(dá)),必要時(shí)才作正常使用極限狀態(tài)計(jì)算。 3)偶然狀況 在橋涵使用過程中偶然出現(xiàn)的狀況。這種狀況出現(xiàn)的概率極小,且持續(xù)的時(shí)間極短。,作用的定義: 長期以來,我們一般習(xí)慣地稱所有引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)的原因?yàn)椤昂奢d”,這種叫法實(shí)際并不科學(xué)和確切。引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)的原因可以按其作用的性質(zhì)分為截然不同的兩類,一類是施加于結(jié)構(gòu)上的外力,如車輛、人群、結(jié)構(gòu)自重等,它們是直接施于結(jié)構(gòu)上的,可用“荷載”這一術(shù)語來概括。另一類不是以外力形式施加于結(jié)構(gòu),它們產(chǎn)生的效應(yīng)與結(jié)構(gòu)本身的特性、結(jié)構(gòu)所處環(huán)境等有關(guān),如地震、基礎(chǔ)變位、混凝土收縮和徐變、溫度變化等,它們是間接作用于結(jié)構(gòu)的,如果也稱“荷載”,容易引起人們的誤解。因此,目前國際上普遍地將所有引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)的原因統(tǒng)稱為“作用”, 而“荷載”僅限于表達(dá)施加于結(jié)構(gòu)上的直接作用。,1.0.7 公路橋涵結(jié)構(gòu)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì): 1 承載能力極限狀態(tài):對應(yīng)于橋涵結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形或變位的狀態(tài); 2 正常使用極限狀態(tài):對應(yīng)于橋涵結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項(xiàng)限值的狀態(tài)。 在進(jìn)行上述兩類極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),同時(shí)應(yīng)滿足構(gòu)造和工藝方面的要求。,1.0.8 公路橋涵應(yīng)根據(jù)不同種類的作用(或荷載)及其對橋涵的影響、橋涵所處的環(huán)境條件,考慮以下三種設(shè)計(jì)狀況,并對其進(jìn)行相應(yīng)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì): 1 持久狀況:橋涵建成后承受自重、車輛荷載等持續(xù)時(shí)間很長的狀況。該狀況橋涵應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。 2 短暫狀況:橋涵施工過程中承受臨時(shí)性作用的狀況。該狀況下的橋涵僅作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),必要時(shí)才作正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。 3 偶然狀況:在橋涵使用過程中偶然出現(xiàn)的如罕遇地震的狀況。該狀況下的橋涵僅作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。,1.0.9 按持久狀況承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全等級,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果的嚴(yán)重程度劃分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級,并應(yīng)符合表1.0.9的規(guī)定。 設(shè)計(jì)安全等級 橋涵結(jié)構(gòu) 一級 特大橋、重要大橋 二級 大橋、中橋、重要小橋 三級 小橋、涵洞 注:本表所列特大、大、中橋等系按本規(guī)范表1.0.11中的單孔跨徑確定,對多跨不等跨橋梁,以其中最大跨徑為準(zhǔn);本表冠以“重要”的大橋和小橋,系指高速公路上、一級公路上的橋梁。,4.1.2 公路橋涵設(shè)計(jì)時(shí),對不同的作用應(yīng)采用不同的代表值。 1 永久作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。 2 可變作用應(yīng)根據(jù)不同的極限狀態(tài)分別采用標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值或準(zhǔn)永久值作為其代表值。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)及按彈性階段計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值為可變作用的代表值。正常使用極限狀態(tài)按短期效應(yīng)(頻遇)組合設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用頻遇值為可變作用的代表值;按長期效應(yīng)(準(zhǔn)永久)組合設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用準(zhǔn)永久值為可變作用的代表值。 3 偶然作用取其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值。,4.1.3 作用的代表值按下列規(guī)定取用: 1 永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值,對結(jié)構(gòu)自重(包括結(jié)構(gòu)附加重力),可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸與材料單位體積的自重(重力密度)計(jì)算確定。 2 可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按本規(guī)范有關(guān)章節(jié)中的規(guī)定采用。 可變作用頻遇值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以頻遇值系數(shù)??勺冏饔脺?zhǔn)永久值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以準(zhǔn)永久值系數(shù)。 3 偶然作用應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料,結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)確定其標(biāo)準(zhǔn)值。 4.1.4 作用的設(shè)計(jì)值規(guī)定為作用的標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的作用分項(xiàng)系數(shù)。,4.1.5 公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用,按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合,取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì): 1 只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用,才進(jìn)行其效應(yīng)的組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需作不同受力方向的驗(yàn)算時(shí),則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。 3 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),可不考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)參與組合;基礎(chǔ)變位作用是否參與組合視具體情況確定;拱橋仍應(yīng)考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)和基礎(chǔ)變位作用的組合。,4.1.6 公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合: 1 基本組合。永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合,其效應(yīng)組合表達(dá)式為:,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),按本規(guī)范表1.0.9規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級采用。對應(yīng)于設(shè)計(jì)安全等級一級、二級和三級分別取1.1、1.0和0.9; 汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)的分項(xiàng)系數(shù),取1.4。當(dāng)某個(gè)可變作用在效應(yīng)組合中其值超過汽車荷載效應(yīng)時(shí),則該作用取代汽車荷載,其分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項(xiàng)系數(shù);對專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置,設(shè)計(jì)時(shí)該作用的分項(xiàng)系數(shù)取與汽車荷載同值; 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)(含本規(guī)范第4.3.5條規(guī)定的人行道板等局部構(gòu)件和人行道欄桿上的可變作用效應(yīng))的分項(xiàng)系數(shù),取1.4,但風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)取1.1;,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),2 偶然組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。偶然作用的效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)取1.0;與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的可變作用,可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗(yàn)取用適當(dāng)?shù)拇碇怠5卣鹱饔脴?biāo)準(zhǔn)值及其表達(dá)式按公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ004規(guī)定采用。,4.1.7 公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求,采用以下兩種效應(yīng)組合: 1 作用短期效應(yīng)組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合,其效應(yīng)組合表達(dá)式為:,作用長期效應(yīng)組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合,其效應(yīng)組合表達(dá)式為:,1.0.4設(shè)計(jì)原則:安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利環(huán)保 (公路的可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)是在公路的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營過程中考慮環(huán)境的保護(hù),實(shí)施恰當(dāng)?shù)耐恋亻_發(fā)計(jì)劃來滿足社會的需要。 1.0.6 公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年。,1.0.10 特大橋和上跨高速公路、一級公路的跨線橋,應(yīng)結(jié)合自然環(huán)境、橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)。,1.0.11公路橋涵分類標(biāo)準(zhǔn),3.1.7 橋涵設(shè)計(jì)洪水頻率標(biāo)準(zhǔn),高速公路、一級公路的 指標(biāo)間接下調(diào)。,沿河高架橋和橋頭引道的設(shè)計(jì)洪水頻率應(yīng)符合公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01第4.0.2條路基設(shè)計(jì)洪水頻率的規(guī)定。,3.3.1-2 高速公路、一級公路的特殊大橋?yàn)檎w式上部結(jié)構(gòu)時(shí),其中央分隔帶和路肩的寬度可根據(jù)具體情況適當(dāng)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”。,(特大橋及大橋的側(cè)向?qū)挾瓤蛇m當(dāng)減小。中小橋和涵洞宜與路基同寬。),表3.3.1-2 中間帶寬度,注: “一般值”為正常情況下的采用值; “最小值”為條件受限制時(shí),可采用的值。,表3.3.1-3 右側(cè)路肩寬度,注: “一般值”為正常情況下的采用值; “最小值”為條件受限制時(shí),可采用的值。,3.3.4 跨線橋 1 公路與公路相交 2 公路與鐵路相交 3 農(nóng)村道路與公路相交 通道、畜力車及拖拉機(jī)通道、 農(nóng)用汽車通道的凈高應(yīng)大于或等于3.2m,并根據(jù)交通量和通行農(nóng)業(yè)機(jī)械的類型選用凈寬,但應(yīng)不小于4.00m; 汽車通道 4 車行天橋和人行天橋,公路設(shè)計(jì)、施工的幾個(gè)老大難的小問題: 1 橋頭跳車 2 橋面鋪裝(橋面排水) 3 支座和伸縮裝置,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。 3.5.3 橋涵的上、下部構(gòu)造應(yīng)視需要設(shè)置變形縫或伸縮縫,以減小溫度變化、混凝土收縮和徐變、地基不均勻沉降以及其他外力所產(chǎn)生的影響。 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)。,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(qiáng)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。,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(qiáng)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。,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(dāng)?shù)鼐唧w環(huán)境條件和橋梁結(jié)構(gòu)及其橋面系的實(shí)際情況選用。,3.6.6 橋面伸縮裝置應(yīng)保證能自由伸縮,并使車輛平穩(wěn)通過。伸縮裝置應(yīng)具有良好的密水性和排水性,并應(yīng)便于檢查和清除溝槽的污物。 特大橋和大橋宜使用模數(shù)式伸縮裝置,其鋼梁高度應(yīng)按計(jì)算確定,但不應(yīng)小于70mm,并應(yīng)具有強(qiáng)力的錨固系統(tǒng)。,3.6.7 橋面應(yīng)設(shè)排水設(shè)施。每平方米橋面宜設(shè)300mm2的排水管面積。排水管直徑不應(yīng)小于100mm??缭焦贰㈣F路、通航河流的橋梁,橋面排水宜通過設(shè)在橋梁墩臺處的豎向排水管(落水管)流入地面排水設(shè)施中。 3.7.1 公路橋涵構(gòu)造物應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行定期檢查,掌握其技術(shù)狀況,發(fā)現(xiàn)技術(shù)缺陷和相關(guān)環(huán)境的變化,并采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施。,作 用,車隊(duì)荷載標(biāo)準(zhǔn)模式的主要不足之處 1 容易使人誤認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)荷載模式所采用的車輛重力即是實(shí)際橋梁上可以通行的車輛,造成公路交通管理上的不便; 2 原標(biāo)準(zhǔn)的級差不合理,兩級標(biāo)準(zhǔn)之間的荷載 水平的級差時(shí)大時(shí)小; 3 計(jì)算不便; 4 標(biāo)準(zhǔn)荷載在結(jié)構(gòu)上產(chǎn) 生的效應(yīng)不連續(xù); 5 與國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)不接軌。,汽車荷載等級(97標(biāo)準(zhǔn)) 新標(biāo)準(zhǔn) 汽車超20級、掛車120 公路級 汽車20級、掛車100 公路級 汽車15級、掛車80 汽車10級、履帶50,汽 車 荷 載 等 級,二級公路為干線公路且重型車輛多時(shí),其橋涵的設(shè)計(jì)可采用公路級汽車荷載。,四級公路上重型車輛少時(shí),其橋涵設(shè)計(jì)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)。,汽車-20級/汽車-超20級標(biāo)準(zhǔn)荷載效應(yīng)比關(guān)系,標(biāo)準(zhǔn)汽車荷載模式 97標(biāo)準(zhǔn) 車隊(duì)荷載(計(jì)算荷載+驗(yàn)算荷載) 新標(biāo)準(zhǔn) 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(jì)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(jì)算采用車輛荷載。車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。),公路級車道荷載 均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 10.5kN/m 集中荷載: 計(jì)算跨徑小于等于5m時(shí),180kN 計(jì)算跨徑大于等于50m時(shí),360kN 計(jì)算跨徑在5至50m之間時(shí),直線內(nèi)插。 剪力效應(yīng)應(yīng)再乘以1.2的系數(shù)。 公路級車道荷載 車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)取公路級汽車荷載的車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值的0.75倍,標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載 公路級和公路級標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載采用原汽車超20級標(biāo)準(zhǔn)荷載中總重為550千牛的加重車。,設(shè)計(jì)車道數(shù)、橫 向分布系數(shù)的計(jì) 算、汽車荷載縱 向和多車道折減 的規(guī)定維持97標(biāo) 準(zhǔn)的規(guī)定。,多車道橋梁上的汽車荷載應(yīng)考慮橫向折減。當(dāng)橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)大于2時(shí),由汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)應(yīng)按表4.3.1-4規(guī)定的橫向折減系數(shù)進(jìn)行折減,但折減后的效應(yīng)不得小于兩設(shè)計(jì)車道的荷載效應(yīng)。橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)按表4.3.1-3確定。 表4.3.1-4 橫向折減系數(shù),表4.3.1-3 橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù),施加于長跨橋梁上的汽車荷載應(yīng)考慮縱向折減。當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑L150m時(shí),應(yīng)按表4.3.1-5規(guī)定的縱向折減系數(shù)進(jìn)行折減。當(dāng)為多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí),整個(gè)結(jié)構(gòu)均應(yīng)按最大的計(jì)算跨徑考慮汽車荷載效應(yīng)的縱向折減。 表4.3.1-5 縱向折減系數(shù),簡支梁跨中彎矩和梁端剪力,連續(xù)梁,圓弧梁,4.3.2 沖擊系數(shù)可按下式計(jì)算: 當(dāng) 時(shí),=0.05 當(dāng) 時(shí), 當(dāng) 時(shí), =0.45,4.3.5 人群荷載 1 標(biāo)準(zhǔn)值 97標(biāo)準(zhǔn): 3.5千牛/平方米 新標(biāo)準(zhǔn): 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,4.3.6 汽車荷載制動力可按下列規(guī)定計(jì)算和分配: 1 汽車荷載制動力按同向行駛的汽車荷載(不計(jì)沖擊力)計(jì)算,并應(yīng)按本規(guī)范表4.3.1-5的規(guī)定,以使橋梁墩臺產(chǎn)生最不利縱向力的加載長度進(jìn)行縱向折減。 一個(gè)設(shè)計(jì)車道上由汽車荷載產(chǎn)生的制動力標(biāo)準(zhǔn)值按本規(guī)范第4.3.1條規(guī)定的車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值在加載長度上計(jì)算的總重力的10%計(jì)算,但公路級汽車荷載不得小于165kN;公路級汽車荷載不得小于90kN。同向行駛雙車道的汽車荷載制動力標(biāo)準(zhǔn)值為一個(gè)設(shè)計(jì)車道制動力標(biāo)準(zhǔn)值的兩倍;同向行駛?cè)嚨罏橐粋€(gè)設(shè)計(jì)車道的2.34倍;同向行駛四車道為一個(gè)設(shè)計(jì)車道的2.68倍。,4.3.7 風(fēng)荷載,1 基本風(fēng)壓和風(fēng)速的計(jì)算由離地20米高改為通用的10米高; 2 以橋梁所在地區(qū)的設(shè)計(jì)基本風(fēng)速(m/s)為基本計(jì)算依據(jù),其系按平坦空曠地面,離地面10m高,重現(xiàn)期為100年10min平均最大風(fēng)速計(jì)算確定。 3 當(dāng)橋梁所在地區(qū)缺乏風(fēng)速觀測資料時(shí),可按附錄阿A“全國基本風(fēng)速分布圖”或表B(全國主要地區(qū)的基本風(fēng)速和基本風(fēng)壓值)的有關(guān)數(shù)據(jù)并經(jīng)實(shí)地調(diào)查核實(shí)后采用 。 4 風(fēng)荷載的計(jì)算結(jié)構(gòu)總體上較原規(guī)范的計(jì)算值大30-50%。,4.3.10 溫度作用 表4.3.10-2公路橋梁結(jié)構(gòu)的有效溫度標(biāo)準(zhǔn)值(),3 計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)由于梯度溫度引起的效應(yīng)時(shí),可采用圖4.3.10所示的豎向溫度梯度曲線,其橋面板表面的最高溫度T1規(guī)定于表4.3.10-3。對混凝土結(jié)構(gòu),當(dāng)梁高H小于400mm時(shí),圖中A=H-100(mm);梁高H不小于400mm時(shí),A=300mm。對帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu),A=300mm,圖中的t為混凝土橋面板的厚度(mm)。 混凝土上部結(jié)構(gòu)和帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu)的豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5。,4.4.2 船舶與漂流物撞擊力 表4.4.2-2 海輪撞擊作用的標(biāo)準(zhǔn)值,4.4.3 橋梁結(jié)構(gòu)必要時(shí)需考慮汽車的撞擊作用。汽車撞擊荷載在規(guī)定車輛行駛方向取1000kN;在車輛行駛垂直方向取500kN,兩個(gè)方向的撞擊荷載不同時(shí)考慮,撞擊荷載作用于行車道以上1.2m處,直接分布于撞擊涉及的構(gòu)件上。,謝 謝 大 家 !,公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2004 3.5.8 板式橡膠支座安裝時(shí),應(yīng)保證其上下表面與梁底面及墩臺支承墊石頂面平整密貼、傳力均勻,不得有脫空的橡膠支座。 當(dāng)板式橡膠支座設(shè)置于大于某一規(guī)定坡度上時(shí),應(yīng)在支座表面與梁底之間采取措施,使支座上、下傳力面保持水平放置。 彎、坡、斜、寬橋梁宜選用圓形板式橡膠支座。公路橋涵不宜使用球冠橡膠支座或坡型橡膠支座。 墩臺構(gòu)造應(yīng)滿足更換支座的要求。,目前板式橡膠支座存在的主要問題: 1 產(chǎn)品質(zhì)量低劣,合格率低 2 產(chǎn)品價(jià)格不合理,間接導(dǎo)致質(zhì)量存在隱患 (鋼板3500元/噸,天然橡膠13000元/噸,氯丁橡膠32000元/噸) 3 用天然橡膠替代氯丁橡膠 4 業(yè)主管理存在問題 5 質(zhì)量監(jiān)督不夠到位,提高板式橡膠支座質(zhì)量的主要措施: 1 標(biāo)準(zhǔn)的完善 2 加強(qiáng)檢測,包括檢測手段的更新和完善 3 適度利用生產(chǎn)許可證的發(fā)放制度 4 完善施工、加強(qiáng)施工管理,公路橋梁板式橡膠支座JT/T4-2004修訂 本標(biāo)準(zhǔn)代替公路橋梁板式橡膠支座JT/T4-93和公路橋梁板式橡膠支座成品力學(xué)性能檢驗(yàn)規(guī)則JT3132.3-90. 修訂后的標(biāo)準(zhǔn)共分8章(范圍、規(guī)范性引用文件、產(chǎn)品分類及代號、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志包裝儲存運(yùn)輸、安裝和養(yǎng)護(hù))1個(gè)附錄(公路橋梁板式橡膠支座成品力學(xué)性能試驗(yàn)方法)。,1取消了有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的內(nèi)容,要求一律按照J(rèn)TGD62-2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行板式橡膠支座設(shè)計(jì)。所以,同時(shí)取消了板式橡膠支座規(guī)格系列附錄內(nèi)容,其規(guī)格系列設(shè)計(jì)將另作處理。,1) 統(tǒng)一了矩形和圓形支座的容許壓應(yīng)力為10.0MPa;相關(guān)的指標(biāo)也歸于統(tǒng)一; 2) 調(diào)整了支座抗壓彈性模量的計(jì)算公式,用E=5.4G-S*S 代替E=66S-162 3) 取消了原標(biāo)準(zhǔn)5.1.1條的設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,因?yàn)闃蛞?guī)已有相應(yīng)的規(guī)定; 4) 支座力學(xué)性能增加了實(shí)測老化后的抗剪彈性摸量規(guī)定,G=G+G*15%;,6將經(jīng)修訂后的公路橋梁板式橡膠支座成品力學(xué)性能檢測規(guī)則JT3132.3-90作為板式橡膠支座標(biāo)準(zhǔn)附錄直接列入新標(biāo)準(zhǔn)中,并對檢驗(yàn)規(guī)則有關(guān)內(nèi)容,在實(shí)踐應(yīng)用基礎(chǔ)上作了適當(dāng)調(diào)整,以便更能反映產(chǎn)品性能。,(1) 首先對檢測設(shè)備、檢測手段提出了更高要求。試驗(yàn)設(shè)備必須能夠自動連續(xù)平穩(wěn)加載,自動采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)、自動描繪應(yīng)力、應(yīng)變曲線及打印出試驗(yàn)結(jié)果,以確保試驗(yàn)精度和正確性,盡量減少人為操作過程中干擾,提高準(zhǔn)確性。尤其是抽檢單位,應(yīng)把試樣送到具備檢測手段、檢測人員經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)的單位進(jìn)行檢測。,(2) 為了確保檢測的準(zhǔn)確性,對試驗(yàn)壓力機(jī)的上下承壓板最小厚度提出了要求,避免承壓板剛度不足而產(chǎn)生變形,直接影響檢測的準(zhǔn)確性。同時(shí)對支座在試驗(yàn)機(jī)上安裝位置精度等都提出了具體要求,以便檢測人員操作時(shí)有同一標(biāo)準(zhǔn),而這些精度要求與國外同類標(biāo)準(zhǔn)的要求是接近或相同的。,(3) 為了與國際接軌,我們認(rèn)真研究了國外當(dāng)前對板式橡膠支座要求,從設(shè)計(jì)、加工、原材料、支座成品力學(xué)性能、試驗(yàn)方法等方面進(jìn)行了分析、對比,吸取了國外經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國實(shí)際情況,修訂了原標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)內(nèi)容,對成品性能檢驗(yàn),增加了抗剪粘結(jié)性和抗老化試驗(yàn)要求,以便能更好判斷產(chǎn)品質(zhì)量。,本標(biāo)準(zhǔn)暫未納入的試驗(yàn)要求 1 支座成品的低溫性能試驗(yàn) 2 成品的疲勞試驗(yàn),橋涵設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題: 1 混凝土材料(包括外摻材料) 2 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,混凝土材料 1 水泥(細(xì)度、摻加料) 2 石料 3 摻加劑(引氣劑、減水劑等) (強(qiáng)度、彈性模量、短期性能與長期性能),混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)原則 1 采用高耐久性混凝土,提高混凝土自身的抗破損能力 2 加強(qiáng)橋面排水和防水層設(shè)計(jì),改善橋梁的環(huán)境作
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