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常規(guī)跨徑鋼橋系列指南標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)指南二〇二二年十一月常規(guī)跨徑公路鋼橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)指南常規(guī)跨徑公路鋼橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)指南目錄一、總則 1指導(dǎo)思想 1基本原則 2標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 3二、編制范圍及術(shù)語(yǔ) 5道路等級(jí) 5主要技術(shù)參數(shù) 5標(biāo)準(zhǔn)路基寬度 5結(jié)構(gòu)形式 6跨徑范圍 6術(shù)語(yǔ) 7三、材料 9混凝土 9鋼筋 9鋼材 9連接件 焊接材料 12涂裝材料 12四、鋼箱梁 15一般規(guī)定 15總體布置 16計(jì)算分析 20正交異性鋼橋面板 214.5腹板 264.6橫隔板 284.7底板 32懸臂板 33施工方法 34五、鋼箱組合梁 36一般規(guī)定 36總體布置 36計(jì)算分析 415.4鋼梁 43橋面板 50連接件 55施工方法 59六、鋼板組合梁 61一般規(guī)定 61總體布置 61計(jì)算分析 63鋼結(jié)構(gòu) 63橋面板 69連接件 72施工方法 72七、鋼結(jié)構(gòu)連接 73一般規(guī)定 73焊接連接 74螺栓連接 76八、耐久性設(shè)計(jì) 78一般規(guī)定 78鋼結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì) 78鋼混接觸面耐久性設(shè)計(jì) 82連接件耐久性設(shè)計(jì) 83九、橋面系及附屬 84一般規(guī)定 84橋面鋪裝 849.3護(hù)欄 879.4排水 889.5伸縮縫 909.6支座 91養(yǎng)護(hù)通道 94抗震措施 95常規(guī)跨徑公路鋼橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)指南常規(guī)跨徑公路鋼橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)指南PAGEPAGE10一、總則指導(dǎo)思想1、堅(jiān)持安全耐久的首要原則鋼橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)既要有利于保證運(yùn)營(yíng)安全、工程安全、構(gòu)件安全,充分考慮施工安全性、養(yǎng)護(hù)維修安全性等。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)研究,全面提高我省常規(guī)公路鋼橋從建設(shè)到運(yùn)營(yíng)到管理養(yǎng)護(hù)各環(huán)節(jié)的安全耐久性。2、堅(jiān)持建管養(yǎng)一體化的設(shè)計(jì)理念在充分調(diào)研建設(shè)單位、施工單位、管理養(yǎng)護(hù)單位以及施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼橋設(shè)計(jì)的意見(jiàn)和建議,掌握施工標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)設(shè)計(jì)的要求、對(duì)鋼材、焊材的要求等,施工過(guò)程中暴露出的設(shè)計(jì)質(zhì)量通病,了解鋼橋維修養(yǎng)護(hù)對(duì)設(shè)計(jì)的要求,通過(guò)對(duì)調(diào)研資料的分析、整理和研究,總結(jié)出基于建管養(yǎng)一體化的高速公路鋼橋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)指南。3、樹(shù)立全壽命周期成本的設(shè)計(jì)理念標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)樹(shù)立全壽命周期成本的設(shè)計(jì)理念,從落實(shí)“雙碳”指標(biāo),立足于綜合統(tǒng)籌建管養(yǎng)運(yùn)全壽命周期的實(shí)際需求等方面,著力提高鋼橋的質(zhì)量品質(zhì)和施工養(yǎng)護(hù)效能。鋼橋方案應(yīng)綜合考慮建設(shè)成本、運(yùn)營(yíng)成本、管理養(yǎng)護(hù)成本等方面進(jìn)行綜合研究,合理降低全壽命周期成本、全方位減少碳排放。4、貫徹交通強(qiáng)國(guó)高質(zhì)量發(fā)展的理念以《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)規(guī)劃綱要》和廣東省交通強(qiáng)國(guó)試點(diǎn)方案為指導(dǎo),嚴(yán)格執(zhí)積極借鑒、吸收先進(jìn)的技術(shù);通過(guò)制訂精細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)指南,從源頭上規(guī)范廣東省內(nèi)鋼橋結(jié)構(gòu)形式,簡(jiǎn)化加工難度,提高鋼橋的經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)品質(zhì)量,推進(jìn)交通行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?;驹瓌t1、處理好鋼橋全產(chǎn)業(yè)鏈之間的關(guān)系近年來(lái),隨著國(guó)家政策性引導(dǎo),我國(guó)部分省市和設(shè)計(jì)單位近年來(lái)在常規(guī)跨徑鋼橋上進(jìn)行了相關(guān)研究,取得了一定的研究成果,但缺少?gòu)脑O(shè)計(jì)、制造、安裝、管養(yǎng)等全產(chǎn)業(yè)鏈的系統(tǒng)研究,相同的問(wèn)題在各個(gè)項(xiàng)目之間不斷的重復(fù)出現(xiàn),設(shè)計(jì)、制造、安裝、管養(yǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)缺乏溝通及有效銜接。應(yīng)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查、梳理總結(jié),做到有效傳遞并積累相關(guān)反饋和經(jīng)驗(yàn),應(yīng)處理好鋼橋全產(chǎn)業(yè)鏈之間的關(guān)系。2、處理好標(biāo)準(zhǔn)化與靈活設(shè)計(jì)的關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)鋼橋典型構(gòu)造細(xì)節(jié)和良好的易實(shí)施性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,作為設(shè)計(jì)的基本元件,靈活應(yīng)用到鋼橋設(shè)計(jì)中,與提倡的靈活設(shè)計(jì)和創(chuàng)作性設(shè)計(jì)不矛盾,二者應(yīng)是相輔相成的辯證關(guān)系。應(yīng)注意對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)內(nèi)容的分析研究,應(yīng)處理好標(biāo)準(zhǔn)化與靈活設(shè)計(jì)的關(guān)系。3、處理好標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化施工的關(guān)系推行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)將進(jìn)一步促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化施工。目前設(shè)計(jì)與施工存在一定的脫節(jié)現(xiàn)象,標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研,分析研究標(biāo)準(zhǔn)化施工對(duì)設(shè)計(jì)的要求,了解施工隊(duì)伍的技術(shù)現(xiàn)狀、先進(jìn)機(jī)械設(shè)備引進(jìn)與應(yīng)用情況以及常規(guī)的施工工藝情況,使設(shè)計(jì)方案與施工技術(shù)現(xiàn)狀、施工工藝緊密結(jié)合。標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范主要標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范1、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01)2、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60)3、《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)4、《公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(JTG/TD64-01)5、《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》(JTG3362)6(JTG/T2231-01)7(JTG/T3360-01)8、《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T3310)9、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3650)10、《公路裝配式混凝土橋梁施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3654)11、《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》(JT/T722)12、《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591)13、《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》(GB/T10433)14、《公路常規(guī)跨徑鋼結(jié)構(gòu)橋梁建造技術(shù)指南》15、《公路橋梁正交異性鋼橋面板U肋雙面焊接技術(shù)指南》(T/CHTS10029)參考標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范1-(GB50917)2-(GB50901)3、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50476)4、《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T714)5、《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700)6、《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》(GB50661)7、《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10091)8、《鐵路鋼橋制造規(guī)范》(Q/CR9211)二、編制范圍及術(shù)語(yǔ)道路等級(jí)本指南適用于廣東省高速公路,設(shè)計(jì)速度:主線100km/h、120km/h;匝道20km/h~40km/h。主要技術(shù)參數(shù)根據(jù)廣東省高速公路的鋼橋建設(shè)需要,本指南采用如下主要技術(shù)參數(shù)。序號(hào)分類參數(shù)或指標(biāo)1荷載等級(jí)公路-I級(jí)2設(shè)計(jì)安全等級(jí)一級(jí),橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.13環(huán)境類別I~III類4環(huán)境作用等級(jí)*B~D級(jí)5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期100年6設(shè)計(jì)使用年限100年7地震動(dòng)峰值加速度0.05~0.1g標(biāo)準(zhǔn)路基寬度路基寬度*26.0m27.0m路基寬度*26.0m27.0m33.5m對(duì)應(yīng)橋?qū)?×12.5m2×12.75m2×16.25m路基寬度*34.5m41.0m42.0m對(duì)應(yīng)橋?qū)?×16.5m2×20.0m2×20.25m*注:此處所列路基寬度為主線路基寬度。結(jié)構(gòu)形式本指南針對(duì)鋼箱梁,鋼箱組合梁,鋼板組合梁等三種結(jié)構(gòu)型式編制,各結(jié)構(gòu)均具有一定的適用性。1、鋼箱梁結(jié)構(gòu)自重相對(duì)較輕,抗彎、抗扭剛度大,在橫風(fēng)作用下穩(wěn)定性好,但結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜,箱梁內(nèi)部檢測(cè)、維修難度較大,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用相對(duì)較高,提高鋼橋面板疲勞性能仍需進(jìn)一步研究。2、組合梁斷面由一個(gè)或多個(gè)鋼工字梁或箱形梁及混凝土面板組成,發(fā)揮了混凝土材料的抗壓性能和鋼材的抗拉性能,避免了鋼橋面的疲勞問(wèn)題,但其結(jié)構(gòu)自重相對(duì)較大,施工相對(duì)復(fù)雜,適宜常規(guī)跨徑橋梁。3、應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況,選擇適合的橋梁結(jié)構(gòu)形式。常規(guī)跨徑等高度鋼橋的選型原則見(jiàn)表2.4.1。表2.4.1常規(guī)鋼橋結(jié)構(gòu)選型原則分類主要優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)選型原則鋼箱梁結(jié)構(gòu)輕,整體性好;抗彎、抗扭剛度大,適合曲線梁橋;施工快捷小半徑曲線匝道橋可采用鋼箱梁,宜選用整箱斷面;保通要求高的跨線橋也可采用鋼箱梁,宜采用多主梁斷面;跨海鋼箱梁橋宜采用整箱斷面。鋼箱組合梁具備較大的抗扭剛度,適合建造曲線梁橋;整體性好,抗車、船撞擊性能好對(duì)于二、三、四車道的平直路段,可相應(yīng)采用二、三、四主梁結(jié)構(gòu)鋼板組合梁?jiǎn)蝹€(gè)構(gòu)件自重較輕,便于運(yùn)輸及安裝對(duì)于二、三、四車道的平直路段,可相應(yīng)采用三、四、五主梁結(jié)構(gòu)跨徑范圍本指南適用的跨徑范圍見(jiàn)表2.5.1,配套標(biāo)準(zhǔn)圖編制范圍見(jiàn)表2.5.2。常規(guī)跨徑(m)分類常規(guī)跨徑(m)分類鋼箱梁30~120鋼箱組合梁30~100鋼板組合梁20~80表2.5.2標(biāo)準(zhǔn)圖編制范圍序號(hào)結(jié)構(gòu)形式跨徑范圍1鋼箱組合梁30~60m2鋼板組合梁3匝道鋼箱梁4跨線鋼箱梁50~80m5跨海鋼箱梁85~110m術(shù)語(yǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化指通過(guò)制訂、發(fā)布和實(shí)施可直接用于大部分工程建設(shè)的成套標(biāo)準(zhǔn)圖,使設(shè)計(jì)的靈活性限制在有限的范圍,實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)化方式。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)指通過(guò)制訂、發(fā)布和實(shí)施減少和細(xì)化局部構(gòu)造細(xì)節(jié)種類、減少材料種類及耐久性措施等的設(shè)計(jì)指南及少量標(biāo)準(zhǔn)圖范例,使設(shè)計(jì)的靈活性限制在較小的范圍,實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)化方式。正交異性鋼橋面板用縱、橫向互相垂直的加勁肋(縱肋和橫肋)連同橋面蓋板所組成的共同承受車輪荷載的鋼結(jié)構(gòu)面板。鋼箱梁由槽型鋼梁和正交異性鋼橋面板連成整體并且在橫截面內(nèi)能夠共同受力的梁。鋼-混凝土箱型組合梁由槽型鋼梁和混凝土板連成整體并且在橫截面內(nèi)能夠共同受力的梁。本指南簡(jiǎn)稱鋼箱組合梁。鋼-混凝土鋼板組合梁由鋼板梁和混凝土板連成整體并且在橫截面內(nèi)能夠共同受力的梁。本指南簡(jiǎn)稱鋼板組合梁。三、材料混凝土1、鋼筋混凝土構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C40,預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C50,相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)按照現(xiàn)行《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》(JTG3362)取用。2、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、配合比(水膠比、膠凝材料和礦物摻合料用量、氯離子含量、堿含量和硫酸鹽含量均應(yīng)按照現(xiàn)行《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》取用。鋼筋1、普通鋼筋宜采用HPB300、HRB400、HRB500級(jí),其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《鋼筋混凝土用鋼第1(B499.12(GB1499.2)的要求。2、普通鋼筋的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值,抗壓設(shè)計(jì)值及彈性模量等設(shè)計(jì)指標(biāo)均按照現(xiàn)行《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》(JTG3362)取用。鋼材1、應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、受力狀態(tài)、連接方法及所處的環(huán)境條件,合理地選用鋼材,鋼材應(yīng)滿足橋梁設(shè)計(jì)要求的交貨狀態(tài)、化學(xué)成分、力學(xué)性能、工藝性能及焊接性能。2、橋梁結(jié)構(gòu)用鋼材宜選用Q355D鋼、Q420D鋼,其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591)的規(guī)定。注:考慮高強(qiáng)鋼材及焊材的采購(gòu)、制造難度,本指南常規(guī)跨徑鋼橋不采用Q500及以上鋼材,推薦優(yōu)先選用Q420及以下的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,橋梁用結(jié)構(gòu)鋼可根據(jù)實(shí)際建設(shè)條件自行選用。根據(jù)常規(guī)跨徑鋼橋調(diào)研情況,結(jié)合經(jīng)濟(jì)性、制造、吊重等因素考慮,本指南推薦鋼材標(biāo)號(hào)選擇如下:①50m及以下鋼箱梁采用Q355鋼,50m以上鋼箱梁采用Q420鋼;②30m~50m鋼箱組合梁采用Q355鋼,60m鋼箱組合梁采用Q420鋼;③30m~40m鋼板組合梁采用Q355鋼,50m~60m鋼板組合梁采用Q420鋼。3、當(dāng)采用耐候鋼時(shí),其材質(zhì)應(yīng)符合《耐候結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T4171)的規(guī)定。4、當(dāng)厚鋼板有Z(GB/T的規(guī)定。5、鋼材應(yīng)以熱機(jī)械軋制(CP、熱機(jī)械軋制+回火(CPT)中任何一種交貨狀態(tài)交貨,并在質(zhì)量證明書(shū)中注明。6、正火狀態(tài)交貨的鋼材,不得采用比空氣中冷卻速率快的其它介質(zhì)中冷卻。7、耐候橋梁鋼以熱機(jī)械軋制(CP、熱機(jī)械軋制+回火(CPT)狀態(tài)交貨。8、熱機(jī)械軋制(TMCP)狀態(tài)交貨的鋼材,當(dāng)強(qiáng)度級(jí)別為Q355鋼板時(shí),其厚度不小于32mm的鋼板應(yīng)進(jìn)行回火處理;當(dāng)強(qiáng)度級(jí)別為Q420鋼板時(shí),其厚度不小于20mm的鋼板應(yīng)進(jìn)行回火處理。9、鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)鋼材的不同厚度按表3.3.1的規(guī)定采用。表3.3.1鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)序號(hào)d抗剪d端面承壓(刨平頂緊)fcd牌號(hào)厚度(mm)Q355鋼≤16280160355>16,≤40275160>40,≤100260155Q420鋼≤16335195390>16,≤40320185>40,≤63305175>63,≤100290165注:1厚板件的厚度;2范最低要求的基礎(chǔ)上,適當(dāng)提高安全儲(chǔ)備,鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可按表中強(qiáng)度設(shè)計(jì)90%采用。連接件1、高強(qiáng)度螺栓、螺母、墊圈的技術(shù)條件應(yīng)符合現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓》(GB/T1228)(GB/T1229)用高強(qiáng)度墊圈》(GB/T1230)1231)(GB/T的規(guī)定。2、普通螺栓、螺母、墊圈的技術(shù)條件應(yīng)符合現(xiàn)行《六角頭螺栓》(GB/T5782)I型六角螺母》(GB/T6170)(GB/T97.1)(/T098.1(/T3098.2)的規(guī)定。3、圓柱頭焊釘連接件的材料應(yīng)符合現(xiàn)行《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》(GB/T10433)的規(guī)定。焊接材料應(yīng)與主體鋼材相匹配,并應(yīng)符合以下規(guī)定:1、手工焊接采用的焊條應(yīng)符合現(xiàn)行《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》(GB/T5117)或《熱強(qiáng)鋼焊條》(GB/T5118)的規(guī)定;對(duì)需要驗(yàn)算疲勞的構(gòu)件宜采用低氫型堿性焊條。2、自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊采用的焊絲和焊劑應(yīng)符合現(xiàn)行《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》(GB/T、《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼藥芯焊絲》(GB/T10045)(GB/T17493)5293)或《埋弧焊用熱強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲、藥芯焊絲和焊絲-焊劑組合分類要求》(GB/T12470)的規(guī)定。3、焊接材料進(jìn)廠時(shí)應(yīng)有質(zhì)量證明書(shū),焊接材料的質(zhì)量管理應(yīng)符合《焊接材料管理規(guī)定》(JB/T3223)的規(guī)定。涂裝材料1、涂裝材料應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求、結(jié)構(gòu)部位、橋址環(huán)境條件等選定,以確保預(yù)期的涂裝效果。禁止使用過(guò)期產(chǎn)品、不合格產(chǎn)品和未經(jīng)試驗(yàn)的替用產(chǎn)品。2、為保證防腐材料的質(zhì)量和防腐效果,考慮到不同廠家材料及施工工藝的兼容性,同一涂裝體系所用的底、中、面油漆的供應(yīng)商宜為同一廠家。3、涂裝材料的品種、規(guī)格、技術(shù)性能指標(biāo)必須符合設(shè)計(jì)文件和技術(shù)規(guī)范的要求,具有完整的出廠質(zhì)量合格證明書(shū)。涂料供應(yīng)商應(yīng)提供涂裝施工全過(guò)程的技術(shù)服務(wù),對(duì)涂料保證年限進(jìn)行承諾。4、涂裝材料各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)滿足《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》(JT/T722)或《橋梁鋼結(jié)構(gòu)冷噴鋅防腐技術(shù)條件》(JT/T1266)的要求。新材料除滿足各項(xiàng)指標(biāo)要求外,應(yīng)用前還應(yīng)進(jìn)行涂層相容性、環(huán)境適應(yīng)性等相關(guān)試驗(yàn),并組織專家論證后方可應(yīng)用。涂裝材料供應(yīng)商應(yīng)提供滿足各項(xiàng)指標(biāo)性能的第三方檢測(cè)報(bào)告,具體指標(biāo)如表3.6.1所示。表3.6.1涂層體系性能要求腐蝕環(huán)境防腐壽命(年)耐水性(h)耐鹽水性(h)耐化學(xué)品性能(h)附著力(MPa)耐鹽霧性能(h)人工加速老化(h)(h)C330240--≥510001000-C424015002000-C524020004000-CX30004000-Im14000-72---Im23000-Im33000-Im44200注:1、耐水性、耐鹽水性涂層試驗(yàn)后漆膜外觀無(wú)變化;2、耐化學(xué)品性能涂層試驗(yàn)后不生銹、不起泡、不開(kāi)裂、不剝落,允許輕微變色和失光;3、人工加速老化性能涂層試驗(yàn)后不生銹、不起泡、不剝落、不開(kāi)裂、不粉化,允許2級(jí)變色和2級(jí)失光;4、耐鹽霧性涂層試驗(yàn)后不起泡、不剝落、不生銹、不開(kāi)裂,拉開(kāi)法附著力≥3MPa;5、耐陰極剝離性試驗(yàn)后,涂層不起泡、不剝落、不生銹、不開(kāi)裂,剝離面積的等效直徑不大于20mm。四、鋼箱梁一般規(guī)定1、本章節(jié)適用于立交匝道鋼箱梁橋設(shè)計(jì)。2成,其中正交異性橋面板由頂板、縱橫向加勁肋構(gòu)成。360m以下的鋼箱梁宜采用等高度箱梁。4、鋼箱梁宜工廠焊接,大件運(yùn)輸;同時(shí)應(yīng)采取措施防止鋼箱梁在制作、運(yùn)輸、安裝架設(shè)和運(yùn)營(yíng)階段產(chǎn)生過(guò)大的變形或喪失穩(wěn)定性。注:鋼箱梁制作應(yīng)在運(yùn)輸可行的條件下,盡量采用大件運(yùn)輸,減少現(xiàn)場(chǎng)安裝及焊接工作量。制作、運(yùn)輸、安裝架設(shè)過(guò)程中的受力往往與成橋運(yùn)營(yíng)階段不同,設(shè)計(jì)應(yīng)考慮施工階段的受力,特別是集中力的作用。結(jié)構(gòu)應(yīng)該有足夠的剛度避免運(yùn)營(yíng)階段的過(guò)大變形和失穩(wěn)。5、應(yīng)根據(jù)橋梁建設(shè)條件和使用條件,合理設(shè)計(jì)正交異性鋼橋面板。注:根據(jù)調(diào)研,鋼箱梁主要病害集中于正交異性橋面板,應(yīng)重視其剛度及構(gòu)造設(shè)計(jì),避免疲勞及橋面鋪裝破壞。6、鋼箱梁設(shè)計(jì)應(yīng)重視結(jié)構(gòu)的可達(dá)、可檢、可修,應(yīng)設(shè)置進(jìn)入箱體內(nèi)的檢修通道及排水孔。注:鋼箱梁不能完全封閉時(shí),由于結(jié)露等原因可能積水,應(yīng)設(shè)置排水孔。當(dāng)箱梁尺寸受限不能設(shè)置檢修通道時(shí),應(yīng)完全封閉箱梁??傮w布置橫斷面布置1、匝道鋼箱梁宜采用整體箱斷面。注:鋼箱梁按照橫斷面布置可分為單箱單室、單箱雙室、單箱多室、多箱單室等多種形式。單箱單室、單箱雙室、單箱多室在外觀上箱體形成一個(gè)單箱整體,可通過(guò)增加腹板分割成多個(gè)箱室,統(tǒng)稱為整體箱斷面;多箱單室斷面由多個(gè)獨(dú)立的小箱通過(guò)橫梁組拼而成,也稱為分體箱斷面。(a)整體箱斷面 (b)分體箱斷圖4.1鋼箱梁斷面示意整體箱斷面焊接量稍大,制造運(yùn)輸較麻煩,但整體性好,抗扭性能優(yōu)于分體箱斷面,且由于在工程實(shí)踐中被廣泛應(yīng)用,施工工藝較為成熟,采用匹配組焊對(duì)曲梁線形控制有利;而分體箱斷面單個(gè)箱體小,制造難度較小,且運(yùn)輸時(shí)不需橫向切分箱體,箱體運(yùn)輸穩(wěn)定性較好,但對(duì)安裝精度要求較高。從現(xiàn)階段省內(nèi)的鋼箱梁應(yīng)用情況,匝道鋼箱梁大都用于小半徑曲線、跨線等復(fù)雜節(jié)點(diǎn),單個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用點(diǎn)不多且較為分散。基于現(xiàn)階段實(shí)際情況,采用分體箱尚不能體現(xiàn)出制造規(guī)模效益,且對(duì)施工安裝精度提出了更高的要求,使匝道鋼箱梁在施工安裝的難度加大;而采用整體箱斷面有利于控制匝道鋼橋安裝精度,提高施工質(zhì)量,其整體抗扭性能及橫向贅余度也更優(yōu)。同時(shí),對(duì)于廣泛應(yīng)用的跨線匝道鋼箱梁,采用整體性斷面,其景觀性更好,且安裝及后期養(yǎng)護(hù)對(duì)橋下交通影響較小。綜合考慮,匝道鋼箱梁推薦采用整體箱斷面。2、匝道橋?qū)捯伺c路基同寬,斷面布置應(yīng)綜合考慮受力、制造、運(yùn)輸、安裝、維修管養(yǎng)等因素,單個(gè)箱室寬度不宜大于6m,不宜小于3m。3、匝道鋼箱梁宜采用直腹板。腹板位置宜盡量避開(kāi)行車輪跡帶,宜設(shè)置在車道中部或車道線處。(a)直腹板 (b)斜腹板圖4.2腹板形式注:對(duì)于匝道鋼箱梁,由于其平曲線變化大,如采用斜腹板形式在空間上腹板存在扭轉(zhuǎn)的情形,制造上難度較大,建議無(wú)特殊要求時(shí),采用直腹板形式。4、10.5m匝道推薦采用下圖單箱雙室斷面。圖4.310.5m寬匝道斷面示意圖(單位:mm)注:對(duì)于10.5m匝道,采用單箱單室箱室寬度達(dá)到5-5.5m,需橫向分塊,導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)橫隔板對(duì)接安裝精度要求高,安裝難度大,同時(shí)塊件在運(yùn)輸及施工過(guò)程中穩(wěn)定性較差,需增加臨時(shí)支撐構(gòu)件。綜合考慮以上因素,10.5m匝道鋼箱梁建議采用單箱雙室斷面。梁高主梁應(yīng)滿足強(qiáng)度和剛度要求,綜合考慮制造和管養(yǎng),梁高宜按下表取值。表4.1匝道鋼箱梁各跨徑梁高建議值跨徑(m)30405060梁高(m)1.61.82.02.4注:鋼箱梁橋梁高大約為跨徑的20/30(L為理論跨徑,建議按25取值,同時(shí)從制造、施工、檢修空間考慮,跨徑小時(shí),可適當(dāng)加大梁高,有利1.6m。橫坡1、匝道鋼箱梁推薦采用整體旋轉(zhuǎn)形成橫坡。注:橋面橫坡一般通過(guò)以下幾種方法形成:1高低腹板調(diào)節(jié)橫坡:鋼箱梁底板在橫橋向保持水平,通過(guò)箱梁內(nèi)外側(cè)腹板的高度來(lái)使橋面板形成橫坡。如圖4.4(a)所示。12箱梁頂?shù)装逍D(zhuǎn):箱梁頂?shù)装咫S橋面橫坡進(jìn)行旋轉(zhuǎn),腹板保持固定傾角不變,但腹板與頂?shù)装宓膴A角會(huì)隨橫坡變化而變化。如圖4.4(b)所示。23箱梁整體旋轉(zhuǎn):箱梁頂?shù)装濉⒏拱咫S橫坡整體旋轉(zhuǎn)形成橋面橫坡,腹板與頂?shù)装宓慕嵌缺3植蛔?。如圖4.4(c)所示。34鋪裝厚度調(diào)節(jié):通過(guò)調(diào)整鋪裝厚度形成橫坡,不影響鋼結(jié)構(gòu)主體。如圖4.4(d)所示。4(a)高低腹板調(diào)節(jié)橫坡 (b)頂?shù)装逍D(zhuǎn),腹板不變(c)箱梁整體旋轉(zhuǎn) (d)鋪裝厚度調(diào)圖4.4箱梁橫坡形成方式上述4種橫坡調(diào)節(jié)方式中,方式①底板平置,制造方便,但鋼材消耗高且腹板單元高度隨橫坡不斷變化,且隔板尺寸也隨橫坡不斷變化,板件標(biāo)準(zhǔn)化程度低;方式②底板需要不斷調(diào)節(jié)角度,制造較繁瑣,隔板尺寸旋轉(zhuǎn)角度不斷變化,但腹板高度保持不變,高度標(biāo)準(zhǔn),容易實(shí)現(xiàn)腹板板件標(biāo)準(zhǔn)化;方式③整體旋轉(zhuǎn),頂?shù)装?、腹板板件?biāo)準(zhǔn),容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,對(duì)于橫坡保持不變的,可水平制造后整體旋轉(zhuǎn),制造簡(jiǎn)單。方式④通過(guò)鋪裝厚度變化形成橫坡,可使主體結(jié)構(gòu)保持不變,有利于制造加工,但鋪裝不宜設(shè)置過(guò)厚或過(guò)薄,故調(diào)整范圍有限。根據(jù)制造廠家的調(diào)研,方式①和方式③是常用的橫坡形成方式,在制造上相對(duì)簡(jiǎn)單。綜合考慮,為簡(jiǎn)便制造,更大范圍的實(shí)現(xiàn)板件標(biāo)準(zhǔn)化,減少非標(biāo)準(zhǔn)梁段的制造,匝道鋼箱梁推薦采用整體旋轉(zhuǎn)的方式形成橫坡。2、存在超高漸變時(shí),可通過(guò)鋪裝或腹板高度變化形成橫坡調(diào)整。注:根據(jù)對(duì)近幾年多條高速立交匝道鋼箱梁的統(tǒng)計(jì),約70%的鋼箱梁橫坡變化值不大于1.5%,這意味著大部分的匝道鋼箱梁的橫坡變化值不大,可以通過(guò)鋪裝厚度進(jìn)行橫坡調(diào)整,簡(jiǎn)化制造加工,更多的實(shí)現(xiàn)板件標(biāo)準(zhǔn)化。通過(guò)鋪裝調(diào)節(jié)橫坡變化,按行車道砼鋪裝厚度不小于8cm控制。計(jì)算分析1、結(jié)構(gòu)分析采用的模型和基本假定,應(yīng)能反映結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀態(tài),其精度應(yīng)能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。2、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定、變形及疲勞驗(yàn)算應(yīng)滿足《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64-2015)的要求。3、鋼箱梁計(jì)算應(yīng)考慮局部穩(wěn)定、剪力滯及扭轉(zhuǎn)的影響。4、為簡(jiǎn)化計(jì)算,鋼橋面板的計(jì)算可采用疊加計(jì)算法??傮w模型可采用梁?jiǎn)卧M計(jì)算體系Ⅰ下的應(yīng)力,局部模型采用板單元模擬計(jì)算體系Ⅱ、體系Ⅲ下的應(yīng)力,然后將Ⅰ、Ⅱ體系下的應(yīng)力合理疊加以獲得最不利活載工況下的應(yīng)力狀態(tài)。注:鋼橋面板的力學(xué)行為較為復(fù)雜,一般包含三個(gè)基本結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系Ⅰ:由頂板和縱肋組成的結(jié)構(gòu)體系看成是主梁(橋梁主要承載構(gòu)件)的一個(gè)組成部分,共同參與主梁共同受力,稱為主梁體系。結(jié)構(gòu)體系Ⅱ:由縱肋、橫肋和頂板組成的結(jié)構(gòu)系,頂板被看成縱肋、橫肋上翼緣的一部分,將橋面上的荷載傳遞到主梁和剛度較大的橫梁上,稱為橋面體系。結(jié)構(gòu)體系Ⅲ:本結(jié)構(gòu)系把設(shè)置在肋上的頂板看成是各向同性的連續(xù)板,這個(gè)板直接承受作用于肋間的輪荷載,同時(shí)把輪荷載傳遞到肋上,稱為蓋板體系。體系Ⅲ的應(yīng)力較小,一般可忽略不計(jì)。5、進(jìn)行正交異性鋼橋面板承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),橋面上汽車局部荷載作用的沖擊系數(shù)應(yīng)采用0.4。6、鋼結(jié)構(gòu)橋梁應(yīng)重視結(jié)構(gòu)抗傾覆設(shè)計(jì),橫向抗傾覆驗(yàn)算應(yīng)按《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》(JTG3362-2018)的規(guī)定執(zhí)行。7(JTG/TD3360-01)的規(guī)定執(zhí)行。8、鋼箱梁應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度,預(yù)拱度大小宜為結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5倍活載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的豎向撓度和。預(yù)拱度應(yīng)保持橋面曲線平順。正交異性鋼橋面板正交異性鋼橋面板的構(gòu)成部分主要有頂板、縱肋、橫肋,頂板兼做行車道板。頂板1、正交異性鋼橋面板應(yīng)具有足夠的局部和整體剛度,其頂板最小厚度不宜小于16mm,厚度變化時(shí),宜采用箱梁內(nèi)側(cè)平齊方式。注:正交異性鋼橋面板剛度直接影響橋面鋪裝受力和使用壽命,近年來(lái)正交異性鋼橋面板出現(xiàn)疲勞和橋面鋪裝損傷的現(xiàn)象較為普遍。我國(guó)《公路鋼結(jié)構(gòu)(JTGD64)規(guī)定行車道橋面板最小厚度不小于14mm;歐洲規(guī)范規(guī)定橋面板不小于0.0414mm(鋪裝厚度6mm(鋪裝厚度≥0mm;日本《道路橋示方書(shū)》中規(guī)定板厚不小于.037倍的縱肋腹板間距,且不小于12mm,但日本橋梁建設(shè)協(xié)會(huì)建議重車輪跡下方6mm.625英寸(0.04倍加勁肋腹板間距。從國(guó)內(nèi)外的一些好的橋面案例來(lái)看,一般使用較厚的頂板厚度時(shí),其鋪裝使用效果都較好,頂板厚度對(duì)橋面板及鋪裝的耐久性有很大影響,綜合比較各國(guó)的規(guī)范,本次鋼箱梁標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)建議正交異性鋼橋面板頂板厚度不宜小于16mm。2、正交異性鋼橋面板的整體剛度及局部剛度應(yīng)采用橋面板最不利荷載位置處的最小曲率半徑R、縱向加勁肋間相對(duì)撓度和相對(duì)撓跨比D/L三項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),三項(xiàng)指標(biāo)需滿足表4.2中的要求。最小曲率半徑R及撓度D可通過(guò)有限元方法計(jì)算獲得,也可采用現(xiàn)行《公路鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(JTG/T3364-02)中附錄A中的計(jì)算方法獲得。4.6正交異性鋼橋面板整體剛度示意4.7正交異性鋼橋面板相對(duì)撓度示意表4.2正交異性鋼橋面板剛度要求指標(biāo)表剛度要求最小曲率半徑R(m)相對(duì)撓度D(mm)相對(duì)撓跨比D/L技術(shù)指標(biāo)200.41/700注:我國(guó)鋼橋發(fā)展初期,橋面鋪裝發(fā)生較多的早期病害正式由于正交異性(JTGD64)對(duì)局部剛度指標(biāo)D/L進(jìn)行了規(guī)定,未對(duì)整體剛度進(jìn)行要求;而《公路鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)及施工規(guī)范》中參照日本規(guī)范對(duì)局部剛度指標(biāo)D和整體剛度指標(biāo)R提出了剛度要求??v向加勁肋1、鋼橋面板縱向加勁肋的形式主要有板肋、L形肋、T形肋、球扁鋼肋、閉口加勁肋(如圖4.8所示。鋼箱梁宜優(yōu)先采用閉口加勁肋,平曲線半徑較小時(shí),可采用板肋或球扁鋼肋。圖4.8加勁肋形式注:閉口加勁肋剛度大,能有效增加橋面板剛度,改善結(jié)構(gòu)局部受力性能,成為縱向加勁肋的主流形式,特別是U肋應(yīng)用最為廣泛,建議優(yōu)先采用,但在小半徑彎梁上,U肋彎曲加工較為困難,可結(jié)合橋面板的受力改用板肋或球扁鋼肋。T形肋需要橫隔板開(kāi)設(shè)大口,橫隔板連接的受力疲勞耐久性低,不建議采用。2、為了防止加勁肋自身的局部失穩(wěn),對(duì)于如圖4.8所示的開(kāi)口或閉口加勁肋,其幾何尺寸應(yīng)滿足《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64-2015)第5.1.5條的規(guī)定。3、正交異性橋面板縱向閉口加勁肋的最小板厚不應(yīng)小于8mm,同時(shí)幾何尺寸還應(yīng)滿足下列規(guī)定:Ta3r £400fT3h'f式中:tf——頂板厚度(mm);tr——加勁肋腹板厚度(mm);h’——加勁肋腹板斜向高度(mm);a——加勁肋腹板最大間距(mm)。4、縱向加勁肋宜等間距布置;不等間距布置時(shí),最大間距不宜超過(guò)最小間距的1.2倍。5、縱向加勁肋應(yīng)連續(xù)通過(guò)橫向加勁肋或橫隔板,橫向加勁肋或隔板角部應(yīng)設(shè)10×10mm切角,焊接時(shí)角部不得起熄弧,加勁肋與頂板焊縫的過(guò)焊孔宜采用堆焊填實(shí),焊縫應(yīng)平順;板肋僅在單側(cè)與橫肋或隔板焊接,如圖4.9所示。 圖4.9縱肋與橫肋、面板交叉處構(gòu)造細(xì)節(jié)注:早期縱向板肋與隔板采用雙側(cè)焊接,日本橋梁建設(shè)協(xié)會(huì)認(rèn)為此構(gòu)造對(duì)縱、橫肋的組裝較困難,且容易出現(xiàn)焊接裂紋,應(yīng)避免采用。6、頂板縱向加勁肋與腹板的距離不宜過(guò)小,應(yīng)考慮腹板與頂板焊縫的焊接操作空間。7、閉口縱向加勁肋與頂板焊接熔透深度不得小于縱向加勁肋厚度的80%,并避免焊透,焊縫有效喉高不得小于縱向加勁肋的厚度。注:匝道鋼箱梁一般位于曲線段,閉口縱向加勁肋內(nèi)外雙面焊接實(shí)施難度大,建議采用單面焊。8、受壓加勁板宜采用剛性加勁肋,構(gòu)造布置困難或受力較小時(shí)可采用柔性加勁肋。9、受壓加勁板的剛性加勁肋,其縱、橫向加勁肋的相對(duì)剛度應(yīng)滿足《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64-2015)第5.1.6條的要求。橫向加勁肋1、橫向加勁肋間距應(yīng)滿足下列要求:對(duì)閉口縱向加勁肋,橫向加勁肋或橫隔板的間距不宜大于4m。對(duì)開(kāi)口縱向加勁肋,橫向加勁肋或橫隔板的間距不宜大于3m。2、橫向加勁肋最小厚度不應(yīng)小于10mm。3、橫向加勁肋與閉口縱向加勁肋下翼緣相交處的弧形切口推薦尺寸及構(gòu)造細(xì)節(jié)見(jiàn)圖4.10。圖4.10橫肋弧形切口推薦尺寸和構(gòu)造細(xì)節(jié)注:國(guó)內(nèi)學(xué)者曾對(duì)各國(guó)的弧形切口孔型進(jìn)行研究,其中歐洲與日本的公路橋孔型是比較接近的,研究結(jié)果表明,采用歐洲規(guī)范的弧形切口時(shí),其切口處的細(xì)節(jié)應(yīng)力幅綜合表現(xiàn)最好,也是目前國(guó)內(nèi)使用較多的孔型,因此推薦使用歐洲規(guī)范孔型。腹板1、腹板的厚度應(yīng)根據(jù)截面抗剪需要確定,腹板最小厚度應(yīng)滿足表4.3的要求,同時(shí)考慮腐蝕及后期涂層養(yǎng)護(hù)的需要,最小厚度不宜小于12mm,厚度變化時(shí),宜采用箱梁內(nèi)側(cè)平齊方式。表4.3腹板最小厚度2、腹板橫向加勁肋的間距及慣性矩、縱向加勁肋的慣性矩應(yīng)滿足《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64-2015)第5.3節(jié)的要求。圖4.11腹板加勁肋示意圖注:縱向加勁肋為防止彎曲壓應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn),布置于受壓側(cè)。橫向加勁肋為防止剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn),其間距應(yīng)根據(jù)縱向加勁肋的道數(shù)按規(guī)范要求設(shè)置。3、腹板縱向加勁肋與橫向加勁肋相交時(shí),橫向加勁肋宜連續(xù)通過(guò),縱向加勁肋斷開(kāi),建議采用圖4.12所示構(gòu)造。圖4.12腹板縱、橫向加勁肋關(guān)系示意圖(單位:mm)注:對(duì)于梁式體系鋼箱梁,腹板縱向加勁肋不需傳遞軸向壓力,縱向加勁肋的作用是為了保證腹板的局部穩(wěn)定,縱向加勁肋斷開(kāi)可以避免橫向加勁肋開(kāi)孔及對(duì)橫向加勁肋的削弱。考慮到焊接及涂裝操作的需要,縱向加勁肋與橫向加勁肋之間的間隙一般可設(shè)為35mm,如橫向加勁肋傾斜設(shè)置時(shí)應(yīng)根據(jù)焊接操作要求重新確定間隙值。4、腹板橫向加勁肋不宜與頂、底板焊接。5、采用單箱多室斷面時(shí),中腹板宜在跨中剪力較小處設(shè)置人孔。橫隔板跨間橫隔板1、跨間橫隔板宜采用實(shí)腹式或框架式。注:跨間橫隔板橫隔板分為實(shí)腹式、框架式和桁架式,構(gòu)造如圖4.13所示。圖4.13中間橫隔板結(jié)構(gòu)形式實(shí)腹式橫隔板主要為受彎受力,績(jī)效較低,但面內(nèi)剛度大,適用于箱室斷面尺寸較小的箱梁,或在箱梁支承位置及結(jié)構(gòu)抗扭要求較高的情況下使用。桁主要用于大斷面的箱梁,但應(yīng)注意節(jié)點(diǎn)處的抗疲勞構(gòu)造細(xì)節(jié)。框架式隔板介于實(shí)腹式隔板和桁架式隔板之間。2、對(duì)跨徑小于100m的普通鋼箱梁,橫隔板間距Ld需滿足以下要求。D£6D£-1£0

5050式中:L——橋梁等效跨徑(m);Ld——兩相鄰橫隔板間距(m);注:滿足上述要求時(shí),可認(rèn)為在偏心活載的作用下,箱梁的翹曲應(yīng)力與容許應(yīng)力的比值在0.02~0.06,此時(shí)繼續(xù)加密橫隔板間距對(duì)減小箱梁畸變效應(yīng)不明顯。橫隔板間距應(yīng)結(jié)合經(jīng)濟(jì)性、臨時(shí)運(yùn)輸穩(wěn)定性、頂?shù)装鍣M肋間距等因素綜合考慮。根據(jù)制造廠的調(diào)研反映,為控制變形,箱梁制造時(shí)底板胎架底部支撐一4m,此時(shí),箱內(nèi)對(duì)應(yīng)位置宜設(shè)置底板橫肋。經(jīng)對(duì)比,采用隔板間距4m6m時(shí)增加底板橫肋的方案經(jīng)濟(jì)性更好,且加密橫4m3、跨間橫隔板與頂?shù)装搴透拱宓暮缚p以受剪為主,可以采用角焊縫連接。4、跨間橫隔板應(yīng)設(shè)置人孔,保證鋼箱梁的可通達(dá)性,人孔最小尺寸不宜小于400×600mm。人孔需設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)肋。注:橫隔板開(kāi)口處的結(jié)構(gòu)形式通常有外貼鋼板式、加勁肋式、包邊式。日本橋梁建設(shè)協(xié)會(huì)認(rèn)為包邊式在人孔四角處的彎曲氣割精度不良對(duì)焊接不利,且加勁翼緣的焊縫拘束度也較大,不建議采用。本次標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)推薦采用加勁肋式,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工制作方便。根據(jù)受力需要可采用單側(cè)加勁(4.14(a)示)或雙側(cè)加勁的形式(4.14(b)所示。圖4.14跨間橫隔板人孔加勁示意圖5、橫隔板或橫向加勁肋腹板上設(shè)置豎向加勁肋時(shí),豎向加勁肋宜與頂板留有一定間隙,不與頂板焊接,如圖4.15所示。圖4.15橫肋或橫隔板豎向加勁肋與頂板構(gòu)造細(xì)節(jié)注:加勁肋與頂板焊接造成頂板局部剛度突變,端部應(yīng)力集中,容易產(chǎn)生疲勞裂縫。支點(diǎn)橫隔板1、支點(diǎn)橫隔板應(yīng)采用實(shí)腹式橫隔板,其形心宜通過(guò)支座反力的理論合力作用點(diǎn)。注:支點(diǎn)橫隔板是特殊的隔板,具備跨間橫隔板的作用,同時(shí)作為支點(diǎn)橫梁將上部恒載及活載傳遞至支座。2、支點(diǎn)橫隔板支座處應(yīng)成對(duì)設(shè)置豎向加勁肋將集中荷載加以擴(kuò)散,保證局部穩(wěn)定,其加勁肋應(yīng)滿足《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64-2015)第5.1.5條的要求,并按第5.3.4條規(guī)定驗(yàn)算橫隔板和加勁肋的強(qiáng)度。3、支點(diǎn)橫隔板與底板的焊縫應(yīng)完全熔透。4、支承加勁肋高度應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定,其與頂板縱向加勁肋通過(guò)孔端部的距離宜大于100mm。支承加勁肋與底板加勁板間距應(yīng)考慮支座上螺栓平面位置及螺栓安裝空間需求。圖4.16支承加勁與頂板縱向加勁肋關(guān)系示意圖5、支點(diǎn)橫隔板應(yīng)設(shè)置人孔,人孔宜設(shè)置在支座范圍以外。6、支點(diǎn)橫隔板人孔宜采用補(bǔ)強(qiáng)板加勁,以確保隔板有足夠的強(qiáng)度。圖4.17人洞補(bǔ)強(qiáng)板示意圖7、支點(diǎn)橫隔板應(yīng)設(shè)置臨時(shí)支撐加勁,以便于營(yíng)運(yùn)期間頂梁更換支座。4.6.3橫隔板的計(jì)算1、橫隔板的最小剛度K應(yīng)該滿足下式要求:3320w3d式中:Ld——兩橫隔板間距,E——為鋼材的彈性模量Idw——為箱梁截面主扇性慣矩。實(shí)腹式、框架式、桁架式橫隔板的剛度計(jì)算方法參見(jiàn)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64-2015)的相關(guān)條文說(shuō)明。2、中間橫隔板的應(yīng)力計(jì)算:1實(shí)腹式橫隔板剪應(yīng)力可按下式計(jì)算:1ut=ldu

h= dh

t=u duD

D

l2D2IuIhI2IuIhIhIlP2lP1底板

圖4.18框架式橫隔板計(jì)算模型1、鋼箱梁底板厚度應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定并盡量減少板厚類型,最小厚度不宜小于12mm,厚度變化時(shí),宜采用箱梁內(nèi)側(cè)平齊方式。2、匝道鋼箱梁底板縱向加勁肋宜選用板肋形式。注:底板不直接承受車輛荷載,無(wú)局部剛度要求,同時(shí)考慮在彎橋加勁肋制造安裝的便利性,在滿足受力的前提下,宜選用板肋形式。3、對(duì)于受壓底板,為保證板的屈曲穩(wěn)定,加勁肋間距不宜大于底板厚度的4080為保證底板在加工制作、運(yùn)輸安裝過(guò)程中不出現(xiàn)過(guò)大的面外變形及損傷,其加80倍。注:對(duì)于連續(xù)梁,正、負(fù)彎矩區(qū)底板的加勁肋要求不一致,設(shè)計(jì)時(shí)可將墩頂負(fù)彎矩區(qū)的加勁肋個(gè)數(shù)設(shè)置為奇數(shù)個(gè),在跨中正彎矩段間隔布置,如圖4.19所示。圖4.19底板縱向加勁肋變化示意圖4、底板縱向加勁肋應(yīng)連續(xù)通過(guò)跨間橫隔板或橫肋,受拉底板縱向加勁肋與跨間橫隔板不焊接,受壓底板縱向加勁肋(板肋)與跨間橫隔板或橫肋單側(cè)焊接。如圖4.20所示。 (a)受拉底板 (b)受壓底板圖4.20底板縱向加勁肋與跨間隔板或橫肋交叉設(shè)計(jì)5、底板縱橫向加勁肋宜采用剛性加勁肋。懸臂板1、箱梁懸臂部分不設(shè)加勁肋時(shí),受壓翼緣的伸出肢寬不宜大于其厚度的12倍,受拉翼緣的伸出肢寬不宜大于其厚度的16倍。2、懸臂受壓翼緣加勁肋間距不宜大于翼緣板厚度的40倍,應(yīng)力很小和由構(gòu)造控制設(shè)計(jì)的情況下可以放寬到80倍。受拉翼緣加勁肋間距應(yīng)小于翼緣板厚度的80倍。3、懸臂板縱橫向加勁肋宜按剛性加勁肋設(shè)計(jì),受壓懸臂翼緣的板端外緣加勁肋應(yīng)為剛性加勁肋。4、懸臂板的橫向加勁肋應(yīng)與橫隔板或頂板橫向加勁肋對(duì)齊布置,且縱向間距不宜大于3m。5、應(yīng)在邊腹板的箱內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)懸臂板下翼緣位置設(shè)置加勁板,并與橫隔板或橫肋焊接。6、翼緣板縱向加勁肋可選用U肋或板肋,輪載范圍優(yōu)先采用U肋。施工方法吊裝法架設(shè)1、鋼箱梁通常采用廠內(nèi)制作小節(jié)段梁段,橋位現(xiàn)場(chǎng)拼裝成大節(jié)段然后進(jìn)行吊裝架設(shè)。2、根據(jù)吊裝能力,可采用整跨吊裝主梁,或利用支架分節(jié)分段吊裝后焊接成整體。3、支架處地基為非剛性地基時(shí),宜通過(guò)加載預(yù)壓確認(rèn)地基承載力及消除地基非彈性變形;安裝過(guò)程中應(yīng)安排專人觀測(cè)支架的變形及沉降。4、支架需確保按安裝過(guò)程中有足夠的臨時(shí)穩(wěn)定性,鋼箱梁進(jìn)行分塊分段安裝時(shí),首次安裝的塊段必須能夠自穩(wěn),且宜根據(jù)實(shí)際情況加設(shè)防傾覆措施,后續(xù)安裝的塊段應(yīng)與已安裝構(gòu)件連接,形成穩(wěn)定體系。5、挑臂采用橫向分塊現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),可與相應(yīng)塊體焊接完成后吊裝。注:考慮鋼箱梁的跨路施工及高空焊接難度,如果在吊裝前先完成挑臂與箱梁主題的焊接及焊后補(bǔ)涂裝作業(yè),可降低作業(yè)難度,有助于確保焊接質(zhì)量,同時(shí)對(duì)既有線路交通的影響。但應(yīng)注意懸臂焊接后的塊段重心相應(yīng)外移,應(yīng)按第4.10.1條第4點(diǎn)相關(guān)要求,保證其臨時(shí)穩(wěn)定性。頂推法架設(shè)1、在跨河、跨谷、以及橋墩較高或橋下保通需求高等建設(shè)條件下,可采用頂推法架設(shè)。2、應(yīng)在一側(cè)橋臺(tái)拼裝鋼主梁,鋼主梁前端應(yīng)設(shè)置導(dǎo)梁。3、可采用邊拼裝邊推出的方法將主梁從一岸向另一岸推出,直至推到另一側(cè)橋臺(tái),推出過(guò)程中如主梁下?lián)陷^大,應(yīng)采取措施將主梁拉起,確保導(dǎo)梁底面始終高于墩、臺(tái)座。4、采用頂推法架設(shè)時(shí),鋼主梁應(yīng)增設(shè)頂推時(shí)所需的臨時(shí)加勁。5、如橋梁跨徑較大,可根據(jù)需要設(shè)置臨時(shí)墩支撐。五、鋼箱組合梁一般規(guī)定1、本章適用于受彎為主的鋼箱組合梁橋設(shè)計(jì)。2、鋼箱組合梁由鋼梁和混凝土橋面板組成,鋼梁為槽型結(jié)構(gòu),鋼板圍焊而成;混凝土板可采用現(xiàn)澆板、預(yù)制板或其他結(jié)構(gòu)形式的組合板。3、混凝土橋面板和鋼梁間應(yīng)采取可靠的連接方式用以抵抗縱、橫向水平剪力和防止橋面板的掀起。4、跨線或跨航道、橋下凈高受限的條件下,推薦采用鋼箱組合梁。小半徑曲線橋及斜交橋優(yōu)先采用鋼箱組合梁。總體布置橫斷面結(jié)構(gòu)形式與布置1、橫斷面結(jié)構(gòu)形式根據(jù)箱室個(gè)數(shù)可以分為單箱多室、多箱單室及多箱多室;根據(jù)腹板布置形式可分為斜腹板式和直腹板式;根據(jù)腹板結(jié)構(gòu)形式可分為實(shí)腹板式、波形鋼腹板及空腹桁架式;箱單室的斜腹板式斷面,腹板結(jié)構(gòu)形式采用實(shí)腹板式。圖5.2.1箱室斷面形式示意注:采用斜腹板式截面(腹板向內(nèi)傾斜)可支撐混凝土橋面板提供合適的寬度,使橋面板的橫向正負(fù)彎矩大小接近,并可減少縱向受力的剪力滯效應(yīng),同時(shí)上下箱寬關(guān)聯(lián)度低,根據(jù)需要靈活確定下翼緣寬和其縱向加勁肋的用量。梯形截面的中性軸更靠上,下翼緣板受力利用率更高。另外,梯形截面更為穩(wěn)定,便于鋼梁制造和安裝。由于腹板中的剪應(yīng)力會(huì)隨著腹板的傾斜而增加,腹板的傾斜度通常在1:4的范圍內(nèi)。斜腹板的設(shè)計(jì)剪力,可按下式計(jì)算:VUVW=cosθ其中VU——腹板上的垂直剪力;θ——腹板與垂線的夾角。2、橫斷面布置橫斷面布置可分為多箱式和少箱式,本指南建議采用多箱式。注:少箱式的單鋼梁片數(shù)少,箱室寬,承受縱向彎曲承載效率高,但間距大橋面板較厚,一期恒載大;多箱式鋼梁片數(shù)多,箱室較窄,間距小則橋面板?。?)(3)(4)(5)面板的承載力。小及箱梁間距。單個(gè)槽型鋼梁應(yīng)結(jié)合運(yùn)輸條件確定。陸路運(yùn)輸時(shí),箱室的寬度B1一般不超過(guò)3.75m,縱梁節(jié)段長(zhǎng)度一般不超過(guò)12m;水路運(yùn)輸時(shí)箱寬和節(jié)段長(zhǎng)度基本不受限制,可考慮整孔制造運(yùn)輸。箱室凈距B2及懸臂長(zhǎng)度B3由橋面板厚度和鋼梁片數(shù)綜合確定。箱室的寬度B1應(yīng)接近等于箱室凈距B2;懸臂長(zhǎng)度B3不應(yīng)超過(guò)箱室凈距B2的60%。圖5.2.2橫斷面布置示意平面布置1、平面布置主要包括單個(gè)箱室內(nèi)橫隔板或加勁肋的縱向間距L1,梁片之間的橫聯(lián)間距L。2、箱內(nèi)加勁肋用于提高腹板的面外剛度,防止腹板發(fā)生彎剪、純剪失穩(wěn),(JTGD64)的規(guī)定。箱內(nèi)橫隔板間L1一般取4~6m。3、梁片之間橫聯(lián)間距L與箱內(nèi)橫隔板間距對(duì)應(yīng)設(shè)置,一般為箱內(nèi)橫隔板間距L1的2倍。4、對(duì)于斜交橋,當(dāng)支承跨徑線與橋軸法向交角不超過(guò)20°時(shí),跨間橫聯(lián)及橫隔板宜平行于跨徑線連續(xù)斜向布置;當(dāng)支承跨徑線與橋軸法向交角超過(guò)20°時(shí),跨間橫聯(lián)及橫隔板應(yīng)沿橋軸線法向連續(xù)或間斷布置。圖5.2.3正交平面布置示意圖5.2.415°斜交平面布置示意圖5.2.530°斜交平面布置示意注:為提高鋼箱組合梁的抗扭剛度,減小畸變、翹曲變形量,箱型截面梁設(shè)置橫隔板很有必要。橫撐的主要作用之一是確保橋梁橫截面在荷載作用下不發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形,對(duì)于箱梁橋,實(shí)腹橫隔板是通過(guò)剪力流抵抗傳遞給箱梁的扭轉(zhuǎn)作用;另一個(gè)作用是施工過(guò)程中保證橋梁橫截面的幾何形狀以及穩(wěn)定性。此外,根據(jù)施工及運(yùn)維需求,橫隔板也可能會(huì)有以下作用:1、在維修或者更換支座時(shí),作為起頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu);2、作為橋梁附屬管線的支撐;3、作為現(xiàn)澆混凝土模板的支撐。在橋梁的支點(diǎn)處,應(yīng)在各箱室之間設(shè)置永久性的橫聯(lián)結(jié)構(gòu)。對(duì)于窄幅鋼箱組合梁,為提高結(jié)構(gòu)的整體性,同時(shí)在施工階段為鋼箱提供額外的抗扭剛度來(lái)防止主梁的橫向扭轉(zhuǎn)屈曲,在跨間也應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的橫聯(lián)結(jié)構(gòu)。20°界限,系參考《公路鋼筋混凝土(JTG3362)及條關(guān)于斜交鋼混組合梁的規(guī)定確定。支座及臨時(shí)支點(diǎn)布置1、單片箱梁底宜采用單支座,避免施工誤差引起的支座受力不均。2、支座處應(yīng)設(shè)置支撐加勁肋并與底板焊接。3、支座處的豎向加勁肋,作為受軸向力作用的受壓支柱,按照以下規(guī)定設(shè)計(jì)。置至腹板(或橫隔板)12倍的范圍為止。屈長(zhǎng)度為梁高的1/2。豎向加勁肋和腹板(或橫隔板)荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)。支座處的豎向加勁肋應(yīng)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置。4、支座中心線和理論跨徑線間距離應(yīng)按帽梁尺寸和支座安裝空間綜合確定。5、對(duì)于先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)體系,應(yīng)在梁端設(shè)置簡(jiǎn)支狀態(tài)臨時(shí)支撐點(diǎn),臨時(shí)支撐點(diǎn)應(yīng)對(duì)應(yīng)設(shè)置支撐加勁肋。計(jì)算分析1、組合梁的持久狀況應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)的要求,進(jìn)行承載力及穩(wěn)定性計(jì)算,必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的傾覆和界面滑移驗(yàn)算。在進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí),作用(或荷載)組合應(yīng)采用作用基本組合,結(jié)構(gòu)材料性能應(yīng)采用其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。2、組合梁的持久狀況設(shè)計(jì)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的要求,對(duì)組合梁的抗裂、裂縫寬度和撓度進(jìn)行驗(yàn)算。在進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí),作用(或荷載)組合應(yīng)采用作用頻遇組合、準(zhǔn)永久組合。3穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算,必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的傾覆驗(yàn)算。承載能力驗(yàn)算應(yīng)采用作用(JTGD64)的規(guī)定。4、組合梁進(jìn)行抗疲勞設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定。5、計(jì)算組合梁截面特性時(shí),應(yīng)采用換算截面法,其中混凝土板取有效寬度范圍內(nèi)的截面。截面抗彎剛度分為未開(kāi)裂截面剛度和開(kāi)裂截面剛度。時(shí),應(yīng)計(jì)入混凝土板有效寬度內(nèi)縱向鋼筋的作用,不考慮受拉區(qū)混凝土對(duì)剛度的影響。6、組合梁的豎向撓度限值應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定。7、組合梁的混凝土板最大裂縫寬度應(yīng)滿足現(xiàn)行《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》(JTGD62)規(guī)定的限值要求。8、組合梁橋應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度,50m及跨徑以上的預(yù)拱度值宜等于結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(含收縮徐變效應(yīng))和1/2車道荷載頻遇值所產(chǎn)生的豎向撓度之和,頻遇值系數(shù)為1.0,并考慮施工方法和順序的影響;小于50m跨徑的預(yù)拱度宜等于結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(含收縮徐變效應(yīng))設(shè)置;預(yù)拱度設(shè)置應(yīng)保持橋面曲線平順。鋼梁鋼主梁1、總體要求力水平一般較低,通常不設(shè)置加勁肋,采用控制翼緣寬厚比保證局部穩(wěn)定。腹板和底板均采用帶肋加勁板,以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性之間的平衡。沿縱橋向每隔一定距離設(shè)置箱間橫向連接系(橫聯(lián),保證結(jié)構(gòu)的整體性。荷載傳遞到支座。橫隔板上應(yīng)設(shè)置檢修孔和管線孔,支座及開(kāi)孔位置處應(yīng)對(duì)橫隔板進(jìn)行加勁。注:采用鋼箱組合梁橋可能會(huì)帶來(lái)更多的腹板(和鋼板組合梁橋相比,從而導(dǎo)致板件更加地寬薄,此時(shí),腹板需要設(shè)置必要的加勁肋以防止屈曲,即便箱梁的受壓翼緣板可能會(huì)發(fā)生屈曲,因而不完全有效(鋼板梁橋翼緣板通常完全有效,所以,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少因板件寬薄而導(dǎo)致的有效截面積的減少。2、主梁梁高主梁要求有足夠的強(qiáng)度和剛度,簡(jiǎn)支組合梁橋的梁高H通常為L(zhǎng)/15~L/25(L為理論跨徑,連續(xù)組合梁橋的梁高H可以適當(dāng)減小,取為20/30,H為含橋面板的全高。3、上翼緣板鋼梁的上翼板宜采用等寬變厚度設(shè)計(jì),厚度不應(yīng)小于16mm,為防止翼緣板受壓時(shí)發(fā)生局部屈曲,其寬度不宜大于厚度的24倍。4、底板及加勁肋構(gòu)成,見(jiàn)圖5.4.1,本指南推薦縱向加勁肋采用板肋和T形肋??v向加勁肋可分擔(dān)部分荷載,加勁肋受壓時(shí)應(yīng)在縱向一定間隔設(shè)置約束,一般利用橫向加勁體系(橫梁、橫隔板或橫肋)提供,防止其面外屈曲。為了防止加勁肋自身的局部失穩(wěn),對(duì)于圖5.4.1所示的開(kāi)口加勁肋,翼緣加勁肋一般垂直于翼緣板布置,加勁肋的接頭應(yīng)該與翼緣板或腹板的接頭250mm以上,其幾何尺寸應(yīng)滿足以下要求。圖5.4.1底板縱向加勁肋示意(1)板肋的寬厚比應(yīng)滿足下式要求:(2)L形、T形鋼加勁肋的尺寸比例應(yīng)滿足下式要求:注:對(duì)于連續(xù)結(jié)構(gòu),中間支承處受壓。防止底板、縱肋及有關(guān)的橫肋受壓(JTGD64)應(yīng)計(jì)算縱肋及橫肋所需的剛度,以確保所采用加勁肋的剛度滿足要求。對(duì)于簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu),底板受拉,連續(xù)貫通的底板縱肋主要用于分擔(dān)底板的部分應(yīng)力。腹板間距大于翼緣板厚度的80倍或翼緣懸臂寬度大于翼緣板厚度的16倍時(shí),應(yīng)設(shè)置縱向加勁肋。5、腹板及加勁肋腹板最小厚度不宜小于12mm,偏于安全不考慮混凝土橋面板參與結(jié)構(gòu)抗剪,全部由鋼梁腹板承擔(dān),腹板厚度應(yīng)結(jié)合計(jì)算荷載確定。腹板縱、橫向加勁肋自身寬厚比應(yīng)大于15,寬度應(yīng)不小于mm。腹板縱、橫向加勁肋的設(shè)置根據(jù)腹板高厚比大小,結(jié)合《公路鋼結(jié)構(gòu)(JTGD64)確定。腹板的橫向加勁與底板的橫向加勁應(yīng)布置在橫向加勁布置的間距決定了腹板縱向加勁肋的受壓計(jì)算長(zhǎng)度,間距越大,縱向1.5~3米之間。ww橫向加勁肋的間距a不得大于腹板高度hw的1.5倍,并應(yīng)滿足《公路(JTGD64)5.3.3條相關(guān)計(jì)算公式,必須同時(shí)考慮板件屈服和失穩(wěn)這兩個(gè)失效模式。腹板橫向加勁肋對(duì)腹板的抗彎慣性矩應(yīng)不小于。wwlww縱向加勁肋應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度阻止腹板的面外失穩(wěn)和變形。采用一道時(shí)在.20hw附近,采用兩道時(shí)在.14hw和.36hw附近(圖.4.2,設(shè)置道數(shù)應(yīng)根據(jù)腹板的高厚比確定。腹板縱向加勁肋對(duì)腹板的抗彎慣性矩應(yīng)不小于,其lww2?a?J

?a?ù中l(wèi)=?h÷ê5-4?h÷ú£5。èw?? èw??圖5.4.2腹板縱向加勁肋示意為減小制造和架設(shè)過(guò)程中開(kāi)口鋼槽梁截面的變形,腹板橫向加勁肋下端伸到下翼緣頂,并與下翼緣焊接;下翼緣在腹板外的伸出長(zhǎng)度不宜小于5.4.3。圖5.4.3腹板及橫向加勁肋在下翼緣附近的構(gòu)造細(xì)節(jié)(單位:cm)(2014T形加勁肋,采用角焊縫焊接于主梁之間的腹板一側(cè)上。橫向加勁肋一邊焊接到腹板上,兩端則焊接到翼緣上。即便橫向施焊,考慮到抗疲勞特性,在拉應(yīng)力下這種與翼緣板的連接不是最好的連接細(xì)節(jié),但是這樣總好于加勁兩端無(wú)任何接觸(圖5.4.4)。這是因?yàn)樵谲囕v荷載下,加勁肋端部與翼緣板之間留出的間隙將會(huì)使腹板承受面外的微小運(yùn)動(dòng)。微小的運(yùn)動(dòng)驅(qū)使腹板區(qū)域的應(yīng)力增大,導(dǎo)致疲勞斷裂。此現(xiàn)象已發(fā)生在多個(gè)既存橋梁中。 圖5.4.4橫向加勁肋與底板的連接AASHTO《GuidelinestoDesignforConstructabilityandFabrication:G12.1-2020(鋼橋施工與制造指南)中給出四種橫向加勁肋在下翼緣附近的構(gòu)5.4.5。推薦優(yōu)先采用構(gòu)造細(xì)節(jié)一和構(gòu)造細(xì)節(jié)二;如果受拉翼緣對(duì)疲勞設(shè)計(jì)有更高的要求,則在成本合理的情況下,應(yīng)采用構(gòu)造細(xì)節(jié)三;如果制造單位在焊接加勁肋之前已經(jīng)將下翼緣板和腹板焊接連接時(shí),推薦采用構(gòu)造細(xì)節(jié)四。結(jié)合本指南實(shí)際情況,采用構(gòu)造細(xì)節(jié)四處理方式。a)構(gòu)造細(xì)節(jié)一 b)構(gòu)造細(xì)節(jié)二c)構(gòu)造細(xì)節(jié)三 d)構(gòu)造細(xì)節(jié)四圖5.4.5AASHTO建議的橫向加勁肋與下翼緣連接細(xì)節(jié)6、截面變化方式式主要有改變梁高、改變翼緣板寬度和厚度。鋼梁截面變化宜采用改變鋼板厚度的方式。鋼翼緣板宜按照等寬度、變厚度的方式進(jìn)行布置(下圖.4.6,上、下翼緣板變厚度處均采用頂面對(duì)齊的方式。當(dāng)采用頂推施工時(shí),下翼緣板可采用底對(duì)齊的方式。翼緣板的厚度變化方式翼緣厚度變化過(guò)渡圖5.4.6翼緣厚度變化過(guò)渡示意圖注:從減少用鋼量的角度,截面變化多一些好,但是會(huì)增加制作加工的工作量,增加連接節(jié)點(diǎn),對(duì)主梁受力不利。因此,截面變化數(shù)量和位置的確定應(yīng)綜合考慮主梁的彎矩大小變化、加工制造工作量和連接位置的受力等。當(dāng)跨徑較大、截面彎矩變化大時(shí),截面變化的數(shù)量可以多一點(diǎn)。但是從加工制作的角度,同一截面的最小長(zhǎng)度不宜太短,日本規(guī)范規(guī)定,同一截面的最小長(zhǎng)度不宜小于3m??紤]到工廠制作的便利性,腹板高度宜保持不變。但這會(huì)導(dǎo)致上翼緣板頂面不平,影響橋面板鋪設(shè)后的平整度,而下翼緣板采用頂對(duì)齊的方式不受影響,故建議翼緣板均采用頂對(duì)齊的變厚度方式。通過(guò)機(jī)械打磨較厚的鋼板來(lái)實(shí)現(xiàn)不同厚度的翼緣板之間的連接,從而保證力傳遞的平順過(guò)渡。傳遞區(qū)域的坡度應(yīng)小于1:4,以確保其良好的抗疲勞性能。橫向聯(lián)結(jié)系1、橫向聯(lián)結(jié)系分為實(shí)腹式和桁架式。桁架式可以減輕自重、便于維修,但是剛度比實(shí)腹式的小。2、橫向聯(lián)結(jié)系一般與主梁腹板相連,為了使得橫梁傳力可靠,橫梁高度不宜過(guò)小,通常為主梁高度的3/4以上,不得小于主梁高度的1/2。圖5.4.7實(shí)腹式橫向聯(lián)結(jié)系 圖5.4.8桁架式橫向聯(lián)結(jié)系3、橫聯(lián)計(jì)算。橫梁主要是保證橋梁的整體剛度,由剛度控制設(shè)計(jì)。橫向聯(lián)結(jié)系設(shè)計(jì)的一般方法為:根據(jù)跨徑和主梁布置初步擬定橫向聯(lián)結(jié)系的數(shù)量和位置;根據(jù)剛度要求設(shè)定橫向聯(lián)結(jié)系需要的結(jié)構(gòu)形式和最小斷面尺寸;采用橋梁空間計(jì)算或平面簡(jiǎn)化計(jì)算分析橫梁的內(nèi)力;驗(yàn)算截面應(yīng)力和構(gòu)件的剛度。4、連接。橫梁與主梁頂面同高時(shí),橫梁可以搭接于主梁橫向加勁肋、對(duì)接于主梁橫向加勁肋、焊接于主梁橫向加勁肋和連續(xù)通過(guò)主梁等多種結(jié)構(gòu)形式。橫隔板1、一般規(guī)定支點(diǎn)位置處必須設(shè)置橫隔板,形心應(yīng)該通過(guò)支座反力的合力作用點(diǎn),該位置處的橫隔板與底板的焊縫應(yīng)完全熔透。為了分散和傳遞支點(diǎn)集中荷載,通常在箱梁底板設(shè)置鋼墊塊,同時(shí)在支點(diǎn)隔板上焊接支點(diǎn)加勁肋。支點(diǎn)橫隔板必須驗(yàn)算橫隔板與加勁肋的剛度,以及橫隔板和支點(diǎn)加勁肋的局部承壓應(yīng)力和豎向應(yīng)力。橫隔板與底板可采用角焊縫連接。2、橫隔板構(gòu)造橫隔板可以分為實(shí)腹式和桁架式兩種。本指南推薦實(shí)腹式。圖5.4.9桁架式橫隔板 圖5.4.10實(shí)腹式橫隔板3、橫隔板間距對(duì)于橫隔板的間距LD,可參照《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TD64)給出的經(jīng)驗(yàn)公式確定。(JTG/TD64-2015)條文說(shuō)明8.5.2節(jié)給出了日本公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)指南關(guān)于橫隔板間距的經(jīng)驗(yàn)公式,可參考使用。4、橫隔板計(jì)算橫隔板應(yīng)進(jìn)行剛度和強(qiáng)度的驗(yàn)算。驗(yàn)算方法同本指南4.6.3的規(guī)定。橋面板一般規(guī)定1、當(dāng)橋面板采用預(yù)制混凝土板時(shí),應(yīng)采取有效措施保證新老混凝土結(jié)合并共同受力。2、橋面板及板內(nèi)鋼筋除應(yīng)滿足橋梁整體受力要求外,尚應(yīng)能抵抗由局部作用引起的效應(yīng)。3、橋面板混凝土達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%后,方可考慮混凝土板與鋼梁的組合作用。4、橋面板采用預(yù)制板時(shí),預(yù)制板安裝前宜存放6個(gè)月以上。5、鋼筋混凝土構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C40,預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C50。6、預(yù)制橋面板預(yù)留剪力槽孔和接縫的后澆材料,應(yīng)采用補(bǔ)償收縮混凝土,其強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于預(yù)制橋面板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。7、為提高鋼梁上翼緣的耐久性,宜在混凝土面板與鋼梁上翼緣接觸范圍內(nèi)設(shè)置環(huán)氧砂漿過(guò)渡層,并在鋼梁上翼緣兩側(cè)粘貼可壓縮的防腐橡膠墊條以保證密封。圖5.5.1橡膠墊條施工構(gòu)造要求1、橋面板一般可不設(shè)置承托。當(dāng)主梁間距較大時(shí),橋面板可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置承托。設(shè)置承托時(shí),應(yīng)使界面剪力傳遞均勻、平順、承托斜邊傾斜度不宜過(guò)大。承托的外形尺寸及構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:80mm以上時(shí),應(yīng)在承托底側(cè)布置橫向鋼筋。承托邊至連接件外側(cè)的距離不得小于40mm,承托外形輪廓應(yīng)在由最45°角線的界限以外。承托高度hc2不宜大于混凝土橋面板厚度hc1的1.5倍。承托頂?shù)膶挾萣0不宜小于鋼梁上翼緣寬度bt與1.5倍承托高度hc2之和。2、邊梁橋面板的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:有承托時(shí),伸出長(zhǎng)度不宜小于hc2。無(wú)承托時(shí),應(yīng)同時(shí)滿足伸出鋼梁中心線不小于150mm、伸出鋼梁翼緣邊不小于50mm的要求。3、梁端截面應(yīng)結(jié)合伸縮縫預(yù)埋件空間要求對(duì)橋面板做適當(dāng)加厚處理。4、混凝土橋面板板厚不宜小于180mm。5、當(dāng)橋面板采用預(yù)制鋼筋橋面板時(shí),應(yīng)采取措施使預(yù)制板與鋼梁間密貼,滿足防水要求。6、綜合考慮模塊化施工要求、運(yùn)輸和吊裝能力,對(duì)預(yù)制橋面板進(jìn)行橫向和縱向分塊。橫向分塊寬度一般宜取為12m以下,縱向分塊長(zhǎng)度一般宜取為2~4m左右。7、預(yù)制橋面板混凝土的濕接縫寬度應(yīng)考慮鋼筋傳力錨固長(zhǎng)度和可施工性的要求。橋面板配筋1度的要求。2、底部橫向鋼筋間距不應(yīng)大于連接件超出橫向鋼筋高度的4于600mm。3、負(fù)彎矩區(qū)鋼筋混凝土橋面板受拉鋼筋截面配筋率不應(yīng)小于1.5%。板下層鋼筋截面積不宜小于截面總鋼筋截面積的50%。4、組合梁橋面板的配筋應(yīng)滿足下列要求:?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度橋面板內(nèi)橫向鋼筋總面積應(yīng)滿足下式要求:e>fAe>fsd式中:e——單位長(zhǎng)度內(nèi)垂直于主梁方向上的鋼筋截面面積(m2mm;η——系數(shù),取為0.8N/mm2;bfd——普通鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(Pa。橋面板橫向鋼筋尚應(yīng)滿足最小配筋率的要求。橋面板中垂直于主梁方向的橫向鋼筋(即橋面板受力鋼筋)向抗剪的橫向鋼筋。(JTG3362)規(guī)定的錨固要求。在連續(xù)組合梁中間支座負(fù)彎矩區(qū),橋面板上緣縱向鋼筋應(yīng)伸過(guò)梁的反(JTG規(guī)定的錨固長(zhǎng)度要求;橋面板下緣縱向鋼筋應(yīng)在支座處連續(xù)配置,不得中斷。拉應(yīng)力方向布置。橋面板的計(jì)算1、鋼-混凝土組合梁橋面板的有效寬度bc應(yīng)符合下列規(guī)定:組合梁各跨跨中及中間支座處的混凝土橋面板有效寬度bc應(yīng)按下列公式計(jì)算,且不應(yīng)大于混凝土橋面板實(shí)際寬度:c=0+?ii=i/6£i式中:b——鋼梁腹板上方最外側(cè)剪力連接件中心間距b——鋼梁腹板一側(cè)的混凝土橋面板有效寬度(m;i——等效跨徑(m。簡(jiǎn)支梁支點(diǎn)和連續(xù)梁邊支點(diǎn)處的混凝土橋面板有效寬度bc應(yīng)按下列公式計(jì)算:c=0+?ii=0.5+0.5i/i£1.0bc沿梁長(zhǎng)的分布可假設(shè)為如下圖所示:產(chǎn)生的應(yīng)力可按實(shí)際混凝土橋面板全寬計(jì)算;由預(yù)加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力可按混凝土橋面板有效寬度計(jì)算。際寬度。2(JTG3362)的相應(yīng)條款計(jì)算?;炷翗蛎姘迨湛s作用應(yīng)按鋼梁與混凝土橋面板結(jié)合后開(kāi)始計(jì)入。3、鋼-混凝土組合梁承托及混凝土橋面板縱向界面受剪承載力計(jì)算應(yīng)符合下式要求:ld£d式中:Vld縱向剪力(mm;Rd——單位梁長(zhǎng)內(nèi)各縱向受剪界面受剪承載力設(shè)計(jì)值(mm。4、單位長(zhǎng)度內(nèi)縱向界面受剪承載力設(shè)計(jì)值VlRd應(yīng)按下列公式計(jì)算,并應(yīng)取兩者的較小值:d=sd+edd=2sd式中:Rd——單位長(zhǎng)度內(nèi)縱向界面受剪承載力(mm;——縱向受剪界面的長(zhǎng)度(m;fsd——橫向鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa);d——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(Pa連接件一般規(guī)定1、鋼-混凝土組合梁抗剪連接件的選用應(yīng)保證鋼梁和混凝土橋面板有效組合,共同承擔(dān)作用力,并應(yīng)具有一定的變形能力。2、鋼-混凝土組合梁抗剪連接件應(yīng)能夠承擔(dān)鋼梁和混凝土板間的縱橋向剪力及橫橋向剪力,同時(shí)應(yīng)能抵抗混凝土板與鋼梁間的掀起作用。3、鋼-混凝土組合梁的抗剪連接件宜采用焊釘,也可采用開(kāi)孔板、槽鋼連接件(如下圖(a)焊釘 (b)開(kāi)孔板連接件 (c)槽鋼連接件構(gòu)造要求1、抗剪連接件的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定:30mm。連接件沿梁跨度方向的最大間距不宜大于混凝土橋面板(包括承托4倍,且不應(yīng)大于400mm。30mm。100mm。15mm。2、焊釘連接件除應(yīng)滿足第1條的要求外,尚應(yīng)符合下列規(guī)定:不應(yīng)大于鋼梁上翼緣厚度的1.5倍;如鋼梁上翼緣不承受拉力,則焊釘桿徑不應(yīng)大于鋼梁上翼緣厚度的2.5倍。焊釘長(zhǎng)度不應(yīng)小于其桿徑的4倍,并不宜超過(guò)其桿徑的6倍。焊釘沿梁軸線方向的間距不應(yīng)小于桿徑的6倍,垂直于梁軸線方向的間距不應(yīng)小于桿徑的4倍;當(dāng)焊釘間距較小時(shí),應(yīng)計(jì)入群頂效應(yīng)。3、抗剪連接件可在對(duì)應(yīng)的剪跨區(qū)段內(nèi)均勻布置。當(dāng)在此剪跨區(qū)段內(nèi)有較大集中荷載作用時(shí),應(yīng)將連接件個(gè)數(shù)按剪力圖面積比例分配后再各自均勻布置。4、采用預(yù)制混凝土構(gòu)件與鋼構(gòu)件結(jié)合時(shí),可將焊釘連接件集中配置在混凝土構(gòu)件預(yù)留孔中,并應(yīng)考慮群釘效應(yīng)所造成的連接件承載性能的降低。連接件的計(jì)算1、計(jì)算連接件剪力設(shè)計(jì)值時(shí),應(yīng)考慮鋼與混凝土組合后的結(jié)構(gòu)重力、汽車荷載、預(yù)應(yīng)力、收縮、徐變以及鋼與混凝土的升、降溫差等作用,尚應(yīng)按照不同的剪力方向分別進(jìn)行作用組合。2、鋼-混凝土組合梁正常使用極限狀態(tài)下,單個(gè)抗剪連接件承擔(dān)的剪力設(shè)計(jì)值不應(yīng)超過(guò)75%的抗剪承載力設(shè)計(jì)值。3、焊釘連接件的抗剪剛度可按下列規(guī)定進(jìn)行計(jì)算:式中:—焊釘連接件的抗剪剛度(mm;焊釘連接件桿部的直徑(m;混凝土彈性模量(P;混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(P。4、依據(jù)連接件的使用情況,應(yīng)對(duì)連接件的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。承載能力極限狀態(tài)應(yīng)按下式驗(yàn)算:式中:—承載能力極限狀態(tài)下連接件剪力設(shè)計(jì)值(;承載能力極限狀態(tài)下連接件抗剪承載力設(shè)計(jì)值(。正常使用極限狀態(tài)應(yīng)按下式驗(yàn)算:式中: —正常使用極限狀態(tài)下結(jié)合面的最大滑移值(m;正常使用極限狀態(tài)下結(jié)合面的滑移限值(m。5、承載能力極限狀態(tài)下,焊釘連接件抗剪承載力設(shè)計(jì)值可按下列要求計(jì)算:式中:—承載能力極限狀態(tài)下焊釘連接件抗剪承載力設(shè)計(jì)值(;—焊釘連接件桿部截面面積( ;混凝土彈性模量(Pa;混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(P;焊釘材料的抗拉強(qiáng)度最小值(P。6、正常使用極限狀態(tài)下,結(jié)合面最大滑移值可按下列要求計(jì)算:式中: —正常使用極限狀態(tài)下的結(jié)合面最大滑移值(m;正常使用極限狀態(tài)下的連接件剪力設(shè)計(jì)值(;焊釘連接件的抗剪剛度(mm。7、抗剪連接件的疲勞荷載模型,采用現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的車道荷載形式,其集中荷載為0.7Pk,均布荷載為0.3qk,計(jì)算時(shí)應(yīng)計(jì)入多車道的影響,多車道系數(shù)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定計(jì)算。8、抗剪連接件的疲勞容許剪力幅應(yīng)符合下式規(guī)定:DN£0.2Ncv9、每個(gè)剪跨區(qū)段內(nèi)抗剪連接件的數(shù)目nf應(yīng)滿足下式要求:n3V/Ncf v式中:——每個(gè)剪跨區(qū)段內(nèi)鋼梁與混凝土橋面板交界面的縱向剪力(;vc——單個(gè)連接件的抗剪承載力設(shè)計(jì)值(。v10、剪跨區(qū)的劃分應(yīng)以彎矩絕對(duì)值最大點(diǎn)及零彎矩點(diǎn)為界限逐段進(jìn)行。v11、位于負(fù)彎矩區(qū)段的抗剪連接件,其抗剪承載力設(shè)計(jì)值Nc應(yīng)乘以折減系數(shù)0.9(中間支座兩側(cè))或0.8(懸臂部分)。v12、組合梁中的鋼梁與混凝土板結(jié)合面縱橋向剪力作用按未開(kāi)裂分析方法計(jì)算,不考慮負(fù)彎矩區(qū)混凝土開(kāi)裂的影響。施工方法頂推法架設(shè)1、在跨河、跨谷、以及橋墩較高的建設(shè)條件下,宜采用頂推法架設(shè)。2、應(yīng)在一側(cè)橋臺(tái)拼裝鋼主梁及橫向聯(lián)結(jié)系,鋼主梁前端應(yīng)設(shè)置導(dǎo)梁。3、可采用邊拼裝邊推出的方法將主梁從一岸向另一岸推出,直至推到另一側(cè)橋臺(tái),推出過(guò)程中如主梁下?lián)陷^大,應(yīng)采取措施將主梁拉起,確保導(dǎo)梁底面始終高于墩、臺(tái)座。4、如橋梁跨徑較大,可根據(jù)需要設(shè)置臨時(shí)墩支撐。5、鋼主梁架設(shè)完成后,施工混凝土橋面板。架橋機(jī)架設(shè)1、與頂推法建設(shè)條件相同,如橋梁跨數(shù)較多,橋長(zhǎng)較長(zhǎng),宜采用架橋機(jī)架設(shè)。2、架橋機(jī)架設(shè)主梁時(shí)不需設(shè)置臨時(shí)支撐。3、如采用預(yù)制混凝土橋面板,架橋機(jī)每完成一跨主梁架設(shè),可繼續(xù)進(jìn)行預(yù)制橋面板的吊裝,已吊裝就位的橋面板可作為運(yùn)梁車的運(yùn)梁通道和架橋機(jī)行走時(shí)的臨時(shí)支撐平臺(tái)。4、如采用現(xiàn)澆混凝土橋面板,可在鋼主梁上設(shè)置運(yùn)梁軌道完成運(yùn)梁,在橋墩上或鋼主梁上設(shè)置臨時(shí)支撐措施協(xié)助架橋機(jī)行走。5、應(yīng)對(duì)架設(shè)全過(guò)程進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體驗(yàn)算;并應(yīng)對(duì)架橋機(jī)在梁體上的支點(diǎn)進(jìn)行局部復(fù)核計(jì)算。吊裝法架設(shè)1、適宜頂推法或架橋機(jī)法架設(shè)條件以外的其余地形條件均可采用吊裝架設(shè)方案。2、根據(jù)吊裝能力,可采用整跨吊裝主梁、逐片吊裝主梁,或先將兩片主梁橫向聯(lián)結(jié)后再吊裝的方案。3、如采用逐片吊裝主梁方案,第一片主梁就位后,應(yīng)采取臨時(shí)措施保證其橫向穩(wěn)定性。4、每個(gè)主梁節(jié)段接頭處可設(shè)置臨時(shí)支架支撐;為減少臨時(shí)設(shè)施,推薦接頭處采用反牛腿的臨時(shí)支撐方式。六、鋼板組合梁一般規(guī)定1、本章適用于受彎為主的鋼板組合梁橋設(shè)計(jì)。2、鋼板組合梁由若干片工字形斷面鋼主梁通過(guò)橫向聯(lián)結(jié)系連接,并通過(guò)剪力鍵與混凝土橋面板形成整體共同受力。3、正交的直線橋或大半徑曲線橋,橋下凈高不控制設(shè)計(jì)、不跨線的條件下,推薦采用鋼板組合梁。斜交橋優(yōu)先采用鋼箱組合梁,不得已時(shí)采用鋼板組合梁??傮w布置橫斷面布置1、橫斷面布置主要根據(jù)橋面寬度合理確定主梁的片數(shù)與間距、懸臂長(zhǎng)度。主梁橫向宜均勻布置。2、主梁間距結(jié)合橫向聯(lián)結(jié)系對(duì)橋面板的支撐形式確定。對(duì)于非支撐橫聯(lián)體系,主梁間距宜不大于7m,混凝土橋面板內(nèi)通過(guò)計(jì)算確定是否需要設(shè)置橫向預(yù)應(yīng)力。對(duì)于支撐式橫聯(lián),主梁間距宜不大于18m,具體需結(jié)合結(jié)構(gòu)受力確定。注:鋼板組合梁的總體發(fā)展趨勢(shì)減少主梁數(shù)量,簡(jiǎn)化主梁間連接構(gòu)造。美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)中建議主梁間距應(yīng)不小于3m、不超過(guò)4.6m,法國(guó)鋼混組合梁設(shè)計(jì)指南(Steel-ConcreteCompositeBridges:SustainableDesignGuide)中建議主梁間距不超過(guò)13.75m,同時(shí)對(duì)于非支撐體系橋面寬度超過(guò)12.5m時(shí),宜設(shè)置橫向預(yù)應(yīng)力,對(duì)應(yīng)的主梁間距約為7m。從簡(jiǎn)化施工步驟、保證施工質(zhì)量的角度考慮,建議橋面板盡量不設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼束,并且橋面板宜采用等厚構(gòu)造,將主梁間距不超過(guò)7m。3、橋面橫坡通過(guò)將每片鋼主梁設(shè)置在不同高度實(shí)現(xiàn),鋼主梁翼緣板水平設(shè)置,上翼緣板范圍內(nèi)橫坡的調(diào)節(jié)通過(guò)橡膠條的壓縮實(shí)現(xiàn)。4、混凝土橋面板厚度通過(guò)計(jì)算確定。橋面板懸臂長(zhǎng)度大于2.5m時(shí),宜在主梁外設(shè)置懸臂橫梁。平面布置橫向聯(lián)結(jié)系通常采用單一的結(jié)構(gòu)形式,主要形式有實(shí)腹式和桁架式兩種。結(jié)構(gòu)形式和數(shù)量主要由橋梁的整體橫向剛度和主梁的側(cè)向失穩(wěn)要求控制設(shè)計(jì)。1、支撐體系橫向聯(lián)結(jié)系間距一般為3m~4m,宜等間距布置。2、非支撐體系橫向聯(lián)結(jié)系間距在跨中區(qū)域宜不大于8m,在中支點(diǎn)區(qū)域宜不大于6m。注:橫向聯(lián)結(jié)系把各片鋼主梁連接成整體,起到荷載橫向分布、防止主梁側(cè)向失穩(wěn)的作用,它把橋面系傳來(lái)的荷載傳遞到主梁??v向聯(lián)結(jié)系主要是加強(qiáng)橋梁的整體穩(wěn)定性、與橫向聯(lián)結(jié)系共同承擔(dān)橫向力和扭矩的作用。縱向聯(lián)結(jié)系結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在鋼板組合梁橋中已幾乎不再使用。a)實(shí)腹式橫向聯(lián)結(jié)系 b)桁架式橫向聯(lián)結(jié)系圖6.2.1橫向聯(lián)結(jié)系分類支座及臨時(shí)支點(diǎn)布置1、每片鋼主梁底在支承處設(shè)一個(gè)支座,其中一個(gè)支座約束縱向位移,其他支座縱向活動(dòng)。2、支座位置處對(duì)應(yīng)設(shè)置支承加勁肋,并在腹板兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置。3、支承加勁肋設(shè)計(jì)和計(jì)算參照《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)第7.3.2條執(zhí)行。4、支承加勁肋與底板的連接采用磨光頂緊后焊接。5、支座中心線和理論跨徑線間距離由帽梁尺寸和支座安裝空間綜合確定。6、支座附近需設(shè)置臨時(shí)起頂構(gòu)造。計(jì)算分析計(jì)算分析的規(guī)定同鋼箱組合梁的對(duì)應(yīng)要求。鋼結(jié)構(gòu)鋼主梁1、主梁梁高H通常為L(zhǎng)/15~L/20(L為理論跨徑,連續(xù)組合梁橋的梁高H可以適當(dāng)減小,取為20/5,H為含橋面板的全高。注:法國(guó)組合梁橋設(shè)計(jì)指南(Steel-ConcreteCompositeBridges:SustainableDesignGuide)規(guī)定對(duì)于雙主梁鋼板組合梁鋼主梁的高度取值為max(

B( )

q+ ) L

,式中為橋面寬度,q為等效跨徑,對(duì)于跨徑Lq125LLq1.L。對(duì)跨度在30~60m的簡(jiǎn)支鋼板組合梁,按上式計(jì)算鋼主梁與跨度的比值。當(dāng)橋面寬度為16.5m1/17.3;20.25m梁與跨度之比為1/15.8。對(duì)于跨度在30~60m的等跨連續(xù)鋼板組合梁,當(dāng)橋面寬度為16.5m時(shí),鋼主梁與跨度之比為1/19.4;橋面寬度為20.25m時(shí),鋼主梁與跨度之比為1/17.7。當(dāng)鋼主梁數(shù)量多于2個(gè)時(shí),為減小腹板的用鋼量,鋼主梁的高度可適當(dāng)降低。2、主梁翼緣板翼緣板厚度鋼梁的上翼緣板宜采用等寬變厚度設(shè)計(jì),厚度宜不小于20mm,且不小于1.1倍腹板厚度。注:美國(guó)SHO設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定翼緣板厚度,w為腹板厚度。德克薩斯州交通局建議曲線梁的最小翼緣板厚度為25m(1翼緣板厚度可減少至19mm(3/4英寸。德克薩斯州交通局規(guī)定翼緣板的最大76m(3325mmS355100mm。翼緣板寬度大于其厚度的12翼緣板在制作、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中可能出現(xiàn)的局部失穩(wěn),受拉翼緣板的伸出肢寬宜不大于其厚度的16倍。翼緣板寬度宜不小于腹板高度的1/6。注:法國(guó)組合梁橋設(shè)計(jì)指南(Steel-ConcreteCompositeBridges:Sustainableb=5+B+q2+B)flDesignGuide)規(guī)定下翼緣板的總寬度為

。=2(0.25+B+

q

)(0.92+B)設(shè)鋼主梁數(shù)量為n,則每根鋼主梁下翼緣寬度為 n

。上翼緣寬度一般比下翼緣寬度小0.1~0.2m。美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)建議翼緣板寬fb≥wf度不小于380mm(15英寸。美國(guó)AASHTO設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定翼緣板寬度 6,0.1£Iyc£10為腹板高度。翼緣板的面外慣性矩宜滿足 t ,式中,c,t分別為受壓翼緣和受拉翼緣對(duì)腹板中心的慣性矩。3、主梁腹板應(yīng)結(jié)合計(jì)算荷載確定,最小厚度宜不小于12mm。根據(jù)腹板高厚比大小,結(jié)合《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64)確定腹板縱、橫向加勁肋的設(shè)置。于受拉區(qū)高度,該情況下可以適當(dāng)放寬對(duì)縱向加勁肋的設(shè)置要求。負(fù)彎矩區(qū)的腹板受壓區(qū)高度有可能大于受拉區(qū)高度,當(dāng)受壓區(qū)高度很大時(shí),加勁肋應(yīng)該適當(dāng)加密。4、截面變化方式板厚改變位置截面變化的數(shù)量和位置應(yīng)該綜合考慮主梁的彎矩變化大小、加工制作工作量和連接位置的受力等因素。當(dāng)跨徑較大、截面彎矩變化大時(shí),截面變化的數(shù)量可適當(dāng)增加。從加工制作的角度,同一截面的最小長(zhǎng)度不宜太短,同一截面的最小長(zhǎng)度宜不小于3m。板厚過(guò)渡方式頂板為了方便混凝土板的施工,通常采用頂對(duì)齊的方式。底板可采用頂對(duì)齊和底對(duì)齊,具體結(jié)合施工方法采用。底對(duì)齊方式可可采用頂對(duì)齊或底對(duì)齊。頂推施工時(shí),采用底對(duì)齊。腹板不等厚對(duì)接方式為中心對(duì)齊。圖6.4.1翼緣板厚度變化對(duì)齊示意5、梁端構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證有足夠的空間便于梁端檢查。必要時(shí)可在梁端開(kāi)孔,尺寸不小于400×600mm。6、鋼主梁計(jì)算

圖6.4.2梁端開(kāi)口構(gòu)造鋼主梁按現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TD64)有關(guān)條款進(jìn)行強(qiáng)度、疲勞和穩(wěn)定性驗(yàn)算。橫向聯(lián)結(jié)系1確定。注:非支撐體系橫聯(lián)與主梁的連結(jié)位置在主梁高度的中部,安裝起來(lái)更為方便簡(jiǎn)單(特別是為了適應(yīng)路面的橫截面形狀主梁高度有差異時(shí),此橫聯(lián)可以保持水平狀態(tài)與主梁作相互

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