JTG-T-D65-05-2015公路懸索橋設(shè)計規(guī)范

中華人民共和國行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)JTG/TD65-05—2015公路懸索橋設(shè)計規(guī)范發(fā)布2016-03-01實施中華人民共和國交通運輸部發(fā)布第49號函告中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司(地址：北京市德勝門外大街83號德勝國際中心B座407室，郵編，100088),以便修訂時研用。2015年11月30日2015年12月14日印發(fā)根據(jù)交通運輸部廳公路字〔2009〕190號《關(guān)于下達2009年度公路工程標(biāo)準(zhǔn)制修訂項目計劃的通知》的要求，由中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司作為主編單位承擔(dān)《公極限狀態(tài)設(shè)計法；編制過程中參考、借鑒了國內(nèi)外相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；廣泛征求了設(shè)計、本規(guī)范共分為17章和1個附錄，分別是：1總則；2術(shù)語和符號；3材料；4作用與作用組合；5總體設(shè)計；6總體計算；7索塔；8錨碇；9主纜；10吊索；11索夾；12索鞍；13加勁梁；14約束體系、伸縮裝置及橋面系；15附屬設(shè)施；16結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計；17設(shè)計對施工、監(jiān)控和運營監(jiān)測的要求；附錄A常見鋼箱梁正交異性板橋面頂人：李文杰(地址：北京市德勝門外大街83號德勝國際中心B座407室，中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司，郵政編碼：100088;傳真電子郵箱：sssohpdi@葛耀君李建中沈銳利鄭凱鋒劉高趙君黎2侯金龍鮑衛(wèi)剛李懷峰任勝健繆玉玲秦大航陳艾榮賀拴海梁智濤王福敏茅兆祥徐宏光韓振勇廖海黎1——— 12術(shù)語和符號 32.1術(shù)語 3 53材料 93.1混凝土、鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋 93.2高強度鋼絲及鋼絲繩 93.3結(jié)構(gòu)用鋼材 3.4焊接材料 3.5錨頭鑄體材料 4作用與作用組合 5.1一般規(guī)定 5.2結(jié)構(gòu)體系與基本結(jié)構(gòu)形式 5.3抗風(fēng)設(shè)計 5.4抗震設(shè)計 5.5景觀設(shè)計 6.1一般規(guī)定 6.2靜力計算 6.3抗風(fēng)計算 6.4抗震計算 7.1一般規(guī)定 7.2結(jié)構(gòu)形式 7.3構(gòu)造要求 7.4結(jié)構(gòu)計算 8錨碇 408.1一般規(guī)定 408.2結(jié)構(gòu)形式 8.3構(gòu)造要求 公路懸索橋設(shè)計規(guī)范(JTG/TD65-05—2015)2——8.4結(jié)構(gòu)計算 46——9主纜 9.1一般規(guī)定 9.2結(jié)構(gòu)形式 9.3構(gòu)造要求 9.4結(jié)構(gòu)計算 10.1一般規(guī)定 10.2結(jié)構(gòu)形式 10.3構(gòu)造要求 10.4結(jié)構(gòu)計算 11.1一般規(guī)定 11.2結(jié)構(gòu)形式 11.3構(gòu)造要求 11.4結(jié)構(gòu)計算 12.1一般規(guī)定 12.2結(jié)構(gòu)形式 12.3構(gòu)造要求 12.4結(jié)構(gòu)計算 13加勁梁 13.1一般規(guī)定 13.2結(jié)構(gòu)形式 13.3構(gòu)造要求 13.4結(jié)構(gòu)計算及模型試驗 14約束體系、伸縮裝置及橋面系 14.1一般規(guī)定 14.2豎向、橫向約束體系 14.3縱向約束體系 14.4伸縮裝置 14.5橋面防撞護欄 14.6橋面鋪裝與橋面排水 15.1一般規(guī)定 15.2索塔附屬設(shè)施 15.3錨碇附屬設(shè)施 3——15.4纜索系統(tǒng)附屬設(shè)施 ——15.5加勁梁附屬設(shè)施 16結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計 16.1一般規(guī)定 16.2鋼結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計 16.3纜索結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計 16.4主纜錨固系統(tǒng)耐久性設(shè)計 16.5索鞍耐久性設(shè)計 16.6附屬設(shè)施耐久性設(shè)計 17設(shè)計對施工、監(jiān)控和運營監(jiān)測的要求 17.1一般規(guī)定 17.2施工及施工監(jiān)控 17.3運營期結(jié)構(gòu)監(jiān)測與養(yǎng)護要求 附錄A常見鋼箱梁正交異性板橋面頂板及其縱肋局部應(yīng)力簡化計算 99本規(guī)范用詞用語說明 11.0.1為規(guī)范和指導(dǎo)公路懸索橋的設(shè)計，按照安全、耐久、適用、環(huán)保、經(jīng)濟和美1.0.2本規(guī)范適用于新建和改建各級公路跨徑在2000m以下的地錨式懸索橋設(shè)計。本規(guī)范是在吸收國內(nèi)外懸索橋建設(shè)經(jīng)驗的基峽大橋為主跨1991m的鋼桁架懸索橋；2009年建成的我國舟山連島工程西埃門大橋為主跨1650m的鋼箱梁懸索橋；規(guī)劃建設(shè)的意大利墨西拿海峽大橋主跨3300m,目前已完成適用于跨徑1500～2000m的雙塔鋼箱梁懸索橋。綜合考慮各方面的技術(shù)成熟性，確定本1.0.4公路懸索橋設(shè)計使用年限應(yīng)為100年。路上的中橋的設(shè)計使用年限為100年。根據(jù)橋涵結(jié)構(gòu)分類及公路懸索橋建設(shè)的實際情況，公路懸索橋均為特大橋，其設(shè)計使用年限為100年。程實現(xiàn)橋梁總體性能最優(yōu)的設(shè)計，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、滿足“可達、可檢、可修”要求的附屬設(shè)施設(shè)計，也包括環(huán)境保護設(shè)計、耐久性設(shè)計、景觀設(shè)計、風(fēng)險評估等專項設(shè)計，21.0.7公路懸索橋設(shè)計除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)32術(shù)語和符號2.1.1懸索橋suspensionbridge以通過索塔懸掛并錨固于大地或其他結(jié)構(gòu)的纜索或鋼鏈作為橋跨上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。2.1.2地錨式懸索橋groundanchoredsuspensionbridge主纜索股錨固于重力式錨碇、隧道錨碇或直接錨于堅固巖體上的懸索橋。用以支承主纜并將荷載作用通過基礎(chǔ)傳遞給地基的結(jié)構(gòu)。2.1.4錨碇anchorblock錨固主纜索股，承受主纜拉力，支承于地基上或嵌固于巖體中的結(jié)構(gòu)。2.1.5錨固系統(tǒng)anchoragesystem將主纜的索股與錨碇或巖體連接的結(jié)構(gòu)。位于散索鞍(散索套)和錨固系統(tǒng)之間的主纜結(jié)構(gòu)部分。2.1.7加勁梁stiffeninggirder直接承受汽車、人群荷載并傳遞給吊索、索塔、橋墩的梁體結(jié)構(gòu)。懸掛于索塔頂，兩端錨固于錨碇的由平行鋼絲或鋼絲繩組成的懸索橋主要承重由多根高強度鋼絲或鋼絲繩組成的絲股，是主纜的主要組成部分。4--用于索股兩端與錨固系統(tǒng)連接的構(gòu)件或用于吊索兩端與加勁梁及主纜索夾連接的支承主纜并使主纜平順地改變方向的構(gòu)件。安裝在索塔當(dāng)主纜由邊跨進入錨跨，其中心線不產(chǎn)生轉(zhuǎn)角時，用來控制預(yù)制索股擴散方向的鑄鋼(鍛鋼)構(gòu)件。錨固主纜索股，承受主纜拉力，嵌固于巖體中的混凝土塞由主纜、索夾、吊索、主索鞍、散索鞍及防護系統(tǒng)等構(gòu)件組成，為懸索橋橋2.1.17預(yù)制平行索股法prefabricatedparallelwirestrandsmethod(PPWS法)將工廠化預(yù)制的平行高強度鋼絲組成的索股運2.1.18空中紡線法airspinningmethod(AS法)利用牽引機械往復(fù)拽拉高強度鋼絲，在現(xiàn)場制作平行鋼絲索股的施工方d——索夾螺桿的有效直徑；rn——擺軸式散索鞍的擺軸斷面圓弧半徑；△——騎跨式索夾承索槽下的壁厚增厚；9——索股錨頭的錨杯內(nèi)鑄體上壓力線與錨杯內(nèi)錐面母線的夾角。C'——接觸面(或結(jié)合面)的抗剪斷黏聚力；f——鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值；fm——鋼鉸軸徑向抗壓強度設(shè)計值；fa——鑄(鍛)鋼銷孔承壓強度設(shè)計值；fu——大修狀況下鋼絲繩最小破斷拉力設(shè)計值；7f'——接觸面抗剪斷摩擦系數(shù)；γa——材料強度分項系數(shù)；γ——施工過程中吊索材料強度分項系數(shù)；N?——實際標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值；n——鞍槽拉桿根數(shù)；n——索夾上安裝的螺桿總根數(shù)；93.1.1用于懸索橋各構(gòu)件的混凝土，其強度等級、標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值，彈性模量，剪3.1.2索塔塔身的混凝土強度等級不宜低于C40。3.1.3錨碇混凝土強度等級的確定應(yīng)考慮大體積混凝土施工溫控的需求，不應(yīng)低于C25,且宜在C25～C40之間。重力式錨碇中為增加質(zhì)量的填充材料，可選用低等級的混凝土或其他替代材料。散索鞍基座、預(yù)應(yīng)力錨下混凝土等局部應(yīng)力較高的區(qū)域混凝土3.1.4鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所采用的普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋類別、標(biāo)準(zhǔn)強度、設(shè)計強度和彈性模量，應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62)的規(guī)定取用。3.2.1主纜索股、吊索所用高強度鋼絲及鋼絲繩宜采用熱鍍鋅線材。主纜、吊索用的高強度鋼絲及鋼絲繩在大氣中極易銹蝕，對線材進行熱鍍鋅，作為主纜、吊索的第一道防護是保證其耐久性的關(guān)鍵。3.2.2鍍鋅高強度鋼絲的技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》3.2.3鍍鋅鋼絲繩的技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《重要用途鋼絲繩》(GB8918)、《一3.2.4鍍鋅高強度鋼絲主纜的彈性模量設(shè)計取值宜為1.90×10?~2.10×10?MPa。3.2.5鍍鋅高強度鋼絲吊索的彈性模量設(shè)計取值宜為1.95×10?~2.05×10?MPa,鍍鋅鋼絲繩吊索的彈性模量設(shè)計取值不宜小于1.10×10?MPa。3.2.6鍍鋅高強度鋼絲的抗拉強度設(shè)計值fa應(yīng)按其抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值f除以鋼絲抗拉強度分項系數(shù)γg確定。鋼絲抗拉強度分項系數(shù)γg應(yīng)按表3.2.6的規(guī)定采用。抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值f.(MPa)銷接式吊索3.2.7鋼絲繩應(yīng)按其最小破斷力除以鋼絲繩抗拉強度分項系數(shù)γg求得最小破斷拉力設(shè)計值faa。最小破斷力應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行《粗直徑鋼絲繩》(GB/T20067)鋼芯鋼絲繩取值。表3.2.7鋼絲繩抗拉強度分項系數(shù)Ya銷接式吊索抗拉強度分項系數(shù)γ;條文說明3.2.6～3.2.7本規(guī)范主纜的材料強度分項系數(shù)與《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》當(dāng)高強度鋼絲、鋼絲繩用作吊索時，由于吊安全系數(shù)高于主纜，因而吊索的材料強度分項系數(shù)高于主3.3.1鋼索塔、鋼加勁梁宜采用牌號Q345、Q390的鋼材或其他適用于橋梁結(jié)構(gòu)的碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。其技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700)、3.3.2索鞍宜采用ZG275-485H、ZG270-500、ZG310-570等鑄鋼，索套、索夾本體材料宜采用ZG20Mn、ZG35SiMnMo3.3.4錨頭錨杯宜采用ZG20Mn、ZG270-500、ZG310-570等鑄鋼，蓋板宜采用Q235或20號鋼，銷接式錨頭耳板及銷軸宜采用45號鋼或35CrMo等優(yōu)質(zhì)鋼材制造，其技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《一般工程用鑄造碳鋼件》(GB/T11352)、《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》3.3.5高強度螺栓連接副的技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺度墊圈》(GB/T1230)、《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條3.3.6普通螺栓技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《六角頭螺栓C級》(GB/T5780)和《六角頭螺栓》(GB/T5782)的3.3.7鑄焊構(gòu)件采用的結(jié)構(gòu)用鋼板技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚3274)的規(guī)定。3.3.8鋼材的強度設(shè)計值應(yīng)根據(jù)鋼材的不同厚度按表3.3.8的規(guī)定采用。3.3.9鑄鋼和鍛鋼的強度設(shè)計值應(yīng)按表3.3.9的規(guī)定采用。表3.3.8鋼材的強度設(shè)計值(MPa)抗拉、抗壓和抗彎端面承壓(刨平頂緊)厚度(mm)表3.3.9鑄鋼和鍛鋼的強度設(shè)計值(MPa)35號鋼鉸軸緊密接觸時徑向3.3.10鋼材和鑄鋼的物理性能指標(biāo)應(yīng)按表3.3.10的規(guī)定采用。彈性模量E線膨脹系數(shù)α泊松比V3.3.11普通螺栓和錨栓連接的強度設(shè)計值應(yīng)按表3.3.11的規(guī)定采用。螺栓的性能等級、錨栓和構(gòu)件鋼材的牌號fff5.6級8.8級 性能等級3.4焊接材料3.4.1焊接材料應(yīng)與主體鋼材相匹配，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1手工焊接采用的焊條的技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《碳鋼焊條》(GB/T5117)或《低合金鋼焊條》(GB/T5118)的規(guī)定。對于需要進行疲勞驗算的構(gòu)件宜采用低氫型堿性焊條。3.4.2焊縫的強度設(shè)計值應(yīng)按表3.4.2的規(guī)定采用。焊接方法和f自動焊、半自自動焊、半自自動焊、半自注：1.對接焊縫受彎時，在受壓區(qū)的抗彎強度設(shè)計值取f,在受拉區(qū)的抗彎強度設(shè)計值取f。2.焊縫質(zhì)量等級應(yīng)按現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205)的規(guī)定確定。其中厚度小于8mm3.5.1熱鑄錨頭鑄體材料應(yīng)選用低熔點鋅銅合金。其中，鋅含量為(98±0.2)%,技術(shù)條件不應(yīng)低于現(xiàn)行《鋅碇》(GB/T470)的規(guī)定；銅含量為(2±0.2)%,技術(shù)條4作用與作用組合4.0.1公路懸索橋設(shè)計中結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、永久作用、汽車荷載、疲勞荷載等及其4.0.2橋面兩側(cè)設(shè)置的檢修道，人群荷載可取1.5kN/m2?！豆窐蚝O(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60—2015)對于橋面人群荷載集度未作具體規(guī)定，本規(guī)范參考國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合國內(nèi)已設(shè)置檢4.0.3懸索橋各構(gòu)件上的風(fēng)荷載應(yīng)按本規(guī)范第5.3節(jié)、第6.3節(jié)和現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的1橋面設(shè)置風(fēng)障結(jié)構(gòu)時，風(fēng)荷載與汽車荷載組合，應(yīng)按風(fēng)障內(nèi)橋面高度風(fēng)速2橋面不設(shè)風(fēng)障結(jié)構(gòu)時，風(fēng)荷載與汽車荷載組合，應(yīng)按橋面高度風(fēng)速25m/s計算；當(dāng)實際橋面高度設(shè)計風(fēng)速小于25m/s時，應(yīng)按實橋處風(fēng)速高度梯度計算風(fēng)荷載。3當(dāng)風(fēng)荷載不與汽車荷載組合時，應(yīng)按實橋處風(fēng)速高度梯度計算風(fēng)荷載。1風(fēng)障內(nèi)橋面風(fēng)速達到25m/s時，實際作用到橋梁結(jié)構(gòu)上的風(fēng)速大于25m/s,需按此時實際的橋面高度風(fēng)速計算。同時，風(fēng)障對橋梁的氣動性能有影2計算均勻溫度作用時，應(yīng)自結(jié)構(gòu)合龍時的溫度起算。鋼結(jié)構(gòu)可按當(dāng)?shù)貥O端最高和最低氣溫確定；混凝土結(jié)構(gòu)可按當(dāng)?shù)厝掌骄罡吆妥畹蜌鉁卮_定。無實測數(shù)據(jù)資料時，可按現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60)的規(guī)定執(zhí)行。3加勁梁梯度溫度作用應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60)的規(guī)定4本款規(guī)定參考了中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司、湖北鄂東長江公路大橋有限公司等單位的“超大跨混合梁斜拉橋建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)”項目的研究成果。對于寬幅無懸臂加勁梁，宜考慮橫橋向梯度溫度引起的效應(yīng)。橫橋向梯度溫度作用根據(jù)橋梁的地理位置、環(huán)境條件等因素經(jīng)調(diào)查研究確定。圖4-1為該項目研究得出的橫橋向梯度溫度曲線。圖中B?為邊箱寬度、B為箱梁半寬。橫橋向梯度溫度取值見表4-a)PK斷面箱梁b)整箱斷面箱梁4.0.5懸索橋應(yīng)采用E1和E2兩水準(zhǔn)地震作用進行抗震設(shè)防，E1地震作用宜采用100年超越概率10%的地震動，E2地震作用宜采用100年超越概率4%的地震動。E1和E2地震作用采用設(shè)計加速度反應(yīng)譜和設(shè)計地震動加速度時程表征，應(yīng)根據(jù)專門的工程場地地震安全性評價確定橋址E1和E2地震作用。工程場地地震安全性評價應(yīng)符合1E1和E2地震作用應(yīng)考慮長周期效應(yīng)，給出的設(shè)計加速度反應(yīng)譜和設(shè)計地震加2橋址存在地質(zhì)不連續(xù)或地形特征可能造成各橋墩的地震動參數(shù)顯著不同，以及錨碇間距離超過1500m時，應(yīng)考慮地震動參數(shù)的空間變化。3橋址距有發(fā)生6.5級以上地震潛在危險的地震活斷層30km以內(nèi)時，近斷裂效得較高。過去我國在大跨度橋梁抗震設(shè)計時，E1地震作用一般取為100年超越概率10%,E2地震作用取100年超越概率4%。結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)與結(jié)構(gòu)的自振周期和地震時程輸入的頻譜成分關(guān)系非常密切，懸索橋大多是柔性結(jié)構(gòu)，第一階振型的周期往往較長。因此懸索橋的地震反應(yīng)中，第一階振型的貢獻非常重要，提供的地震加速度時程或反應(yīng)譜曲線的頻譜含量需包括第一階自振周期在內(nèi)的長周期成分。4.0.6懸索橋抗震設(shè)計應(yīng)考慮下列作用：1永久作用，包括結(jié)構(gòu)重力(恒載)、預(yù)應(yīng)力、土壓力等。2地震作用，包括地震動的作用和地震土壓力、水壓力等。3均勻降溫作用。在進行支座和索塔、加勁梁間連接構(gòu)件抗震驗算時，應(yīng)計入50%均勻降溫作用。3本款參考了日本和歐洲橋梁抗震規(guī)范?？紤]到同時發(fā)生最大均勻溫度作用效應(yīng)和地震位移的概率較小，因此只考慮50%均勻降溫作用效應(yīng)。4.0.7需要考慮船舶撞擊作用時，撞擊作用的設(shè)計值宜經(jīng)專題論證確定。4.0.8進行施工期計算時，應(yīng)計入施工中可能出現(xiàn)的施工荷載，包括架設(shè)機具和材料、施工人員、橋面堆載、臨時配重以及施工期間風(fēng)荷載等。5.1.1總體設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)使用功能、建設(shè)條件、景觀等要求，對橋位、橋跨、結(jié)5.1.2橋位宜選擇在風(fēng)況條件較好的區(qū)域，并宜避開抗震不利區(qū)域，不應(yīng)選在抗震風(fēng)況條件較好的區(qū)域指設(shè)計基準(zhǔn)風(fēng)速低、風(fēng)向單一、風(fēng)攻角小、地表粗糙度小等5.1.7除上述要求外，懸索橋總體設(shè)計尚應(yīng)滿足下列要求2應(yīng)考慮滿足設(shè)計使用年限的耐久性要求。3應(yīng)考慮環(huán)境保護與節(jié)能減排的要求。6應(yīng)考慮施工與運營期內(nèi)可能出現(xiàn)的風(fēng)險因素。5.2.1懸索橋可由錨碇、索塔、纜索系統(tǒng)、加勁梁及附屬結(jié)構(gòu)五大部分組成，纜索5.2.2懸索橋可采用單跨、雙跨、多跨等布置形式，結(jié)構(gòu)形式可采用簡支、連續(xù)等，如圖5.2.2所示。b)三跨簡支體系d)多跨連續(xù)體系圖5.2.2懸索橋結(jié)構(gòu)體系示意圖結(jié)構(gòu)體系主要根據(jù)懸索橋加勁梁的豎向和橫向約束體系以及加勁梁是否為多跨吊或5.2.3懸索橋邊中跨比宜為0.25～0.45。當(dāng)錨碇布置受地形、地質(zhì)條件等限制或有其他要求時，根據(jù)需要采取一定措施后可突破此范圍。5.2.4主纜垂跨比應(yīng)考慮經(jīng)濟性和全橋結(jié)構(gòu)剛度的需要，宜在1/9～1/11的范圍內(nèi)主纜垂跨比是總體設(shè)計中一項重要指標(biāo)，減小垂跨比將增加全橋剛度、主纜拉力和錨碇規(guī)模，減小索塔高度和吊索長度?？傮w設(shè)計時應(yīng)通過分析比較合理選定懸索橋主纜垂跨比。經(jīng)統(tǒng)計，國內(nèi)外30余座已建懸索橋，主纜垂跨比均在1/9～1/11之間。5.2.5主纜橫向布置應(yīng)綜合抗風(fēng)、加勁梁寬度等要求確定，并應(yīng)滿足施工機具對主纜與加勁梁之間的空間要求。主纜中心距與主跨跨徑比值宜大于1/60。加勁梁與主纜之間的空間主要考慮加勁梁吊裝吊具以及主纜纏絲機等要求。主纜中心距與主跨跨徑比值是懸索橋橫向剛度重要指標(biāo)，直接影響懸索橋的抗風(fēng)性能。經(jīng)統(tǒng)計，國內(nèi)外30余座已建懸索橋，加勁梁梁寬(或主纜中心線距)與主跨跨徑比值，除英國亨伯爾橋為1/64外，其他均大于1/60。5.2.6索塔、錨碇與加勁梁之間的空間應(yīng)滿足加勁梁安裝、加勁梁變形、約束構(gòu)造以及運營期養(yǎng)護的要求。5.2.7吊索間距應(yīng)綜合考慮材料用量、加勁梁運輸架設(shè)條件以及加勁梁、吊索、索夾的受力情況等確定。吊索間距影響吊索的截面面積、加勁板梁的橫肋間距、加勁箱梁的橫隔板間距、鋼桁架梁的弦桿長度與橋面橫梁的布置等，并直接影響索夾設(shè)計。5.2.8吊索在順橋向宜采用豎直布置方式。5.2.95.2.10加勁梁的寬度和高度應(yīng)滿足橋面使用功能、結(jié)構(gòu)受力、剛度和抗風(fēng)穩(wěn)定性的5.2.11加勁梁由車道荷載頻遇值引起的最大豎向撓度值不宜大于跨徑的1/250,頻遇系數(shù)取1。5.2.12加勁梁在風(fēng)荷載作用下，最大橫向位移不宜大于跨徑的1/150。5.2.11～5.2.12懸索橋為柔性結(jié)構(gòu)，對加勁梁豎向撓度及橫向位移的限值主要是保證行車的平順舒適和安全感。上述兩條文是參考國外有關(guān)規(guī)定及國內(nèi)外已建懸索橋的1結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有足夠的抗風(fēng)強度、抗風(fēng)剛度和抗風(fēng)穩(wěn)定性，保證施工階段和成橋狀態(tài)橋梁不發(fā)生風(fēng)致靜動力失穩(wěn)以及強度和剛度破壞，并能保證成橋狀態(tài)橋梁的風(fēng)致2加勁梁、索塔、吊索等主要構(gòu)件設(shè)計應(yīng)有利于減小風(fēng)荷載、降低風(fēng)致變形和避3結(jié)構(gòu)體系的抗風(fēng)性能可通過氣動措施、結(jié)構(gòu)措施和機械措施予以提高。4結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能宜通過模型風(fēng)洞試驗進行檢驗。1在主跨中央主纜和加勁梁之間設(shè)置中央扣。3在加勁梁兩端設(shè)置縱向緩沖裝置，在加勁梁與索塔或錨碇之間設(shè)置縱向阻尼裝1中央扣可提高結(jié)構(gòu)非對稱豎向振動、橫向振動和扭轉(zhuǎn)振動的頻率，進而提高顫1懸索橋抗風(fēng)性能主要取決于加勁梁氣動外形，包括加勁梁斷面形狀和加勁梁周邊的附屬設(shè)施，例如橋面欄桿、檢修車軌道等。因此，可通過2、3當(dāng)加勁梁的氣動外形無法保證結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能時，可以采用第2款或第3款措5懸索橋吊索由于基頻低、阻尼小、多根平行排列等，容易發(fā)生多種形式風(fēng)振，主要包括風(fēng)致渦振、風(fēng)雨激振、尾流馳振等，可采用第5款措施抑制吊索風(fēng)振。3應(yīng)避免部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載5主要承重結(jié)構(gòu)(索塔、橋墩)宜選擇有利于提高延性變形能力的結(jié)構(gòu)形式及材5.4.2宜在加勁梁與索塔間、加勁梁與錨碇間設(shè)置減震耗能裝置。減震耗能裝置應(yīng)滿足下列要求：1減震耗能裝置的設(shè)計使用年限不應(yīng)少于20年，并應(yīng)滿足其可檢、可修及可更換2應(yīng)通過試驗對減震耗能裝置的變形、阻尼比、剛度等參數(shù)進行驗證。試驗值與設(shè)計值的差別應(yīng)控制在15%以內(nèi)。懸索橋?qū)儆谌嵝越Y(jié)構(gòu)，在地震作用下可能導(dǎo)致過大的梁體位移反應(yīng)，可在加勁梁與索塔間、加勁梁與錨碇間設(shè)置減震耗能裝置控制結(jié)構(gòu)位移，改善結(jié)構(gòu)受力。目前在橋梁上應(yīng)用的減震耗能裝置主要有兩類：黏滯阻尼器和彈塑性阻尼器。彈塑性阻尼器主要是利用金屬材料在地震作用下發(fā)生彈塑性變形來耗散地震能量以達到減震效果。5.4.3在E1和E2地震作用下，抗震性能目標(biāo)應(yīng)符合表5.4.3的規(guī)定。結(jié)構(gòu)性能要求吊索正常工作使用或依靠結(jié)構(gòu)重力自行恢復(fù)吊索--結(jié)構(gòu)性能要求使用或依靠結(jié)構(gòu)重力自行恢復(fù)正常工作正常工作表5.4.3給出了懸索橋各類構(gòu)件在E1和E2地震作用下的抗震性能目標(biāo)。要求各類構(gòu)件在E1地震作用下，無損傷，結(jié)構(gòu)在彈性范圍工作，正常的交通在地震后立刻得以恢復(fù)。在E2地震作用下，根據(jù)各類構(gòu)件的重要性、可檢性、可修復(fù)性以及可換性來確定其性能目標(biāo)，如懸索橋主纜為主要承重構(gòu)件，不可更換、也很難修復(fù)，要求在E2地震作用下保持彈性；而主塔、基礎(chǔ)雖然也是重要構(gòu)件，但在地震作用下，只要結(jié)構(gòu)總5.5.1有專門景觀要求時，可選擇一項或多項內(nèi)容開展景觀設(shè)計。景觀設(shè)計內(nèi)容包括：總體景觀設(shè)計、主要構(gòu)件造型設(shè)計、附屬設(shè)施景觀設(shè)計、色彩2各構(gòu)件尺寸應(yīng)比例協(xié)調(diào)，力線流暢，并宜突出索塔和主纜。3雙塔懸索橋的索塔宜等高，主跨相等的多塔懸索橋索塔宜等高或中塔略高。5索塔橫梁位置宜結(jié)合橋面位置，按照黃金分割比例設(shè)置。2應(yīng)減少錨碇出露地面部分尺寸，不能減少時，宜進行視覺弱化設(shè)計。5.5.5附屬設(shè)施景觀設(shè)計宜滿足下列要求1排水管、電纜等附屬設(shè)施不宜外露，不可避免時，宜采用裝飾板遮蓋并涂與主5.5.6懸索橋宜利用構(gòu)件的自身色彩，若采用不同色彩時，應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，5.5.7夜景照明應(yīng)與交通照明相結(jié)合，并宜突出索塔和主纜的外輪廓。懸索橋有多個景觀視點，如果從遠(yuǎn)處觀看，景觀設(shè)計的主要構(gòu)件是索塔、主纜和錨碇；如果從橋面上觀看，主要構(gòu)件是索塔上部、主纜和吊索。景觀設(shè)計評價6總體計算6.1.1在懸索橋的設(shè)計計算中，除應(yīng)進行靜力計算外，尚應(yīng)進行動力特性分析、抗6.2.1靜力計算應(yīng)采用有限位移理論，宜采用空間結(jié)構(gòu)分析模型。采用簡化平面結(jié)懸索橋結(jié)構(gòu)是空間受力體系，且現(xiàn)代大跨度懸索橋的橋面一般均比較寬，采用空間6.2.2采用有限位移理論計算各種可變作用效應(yīng)時，應(yīng)采用永久作用的重力剛度進6.2.3計算豎向撓度、水平變位、梁端轉(zhuǎn)角(面內(nèi)、面外)及縱向位移時，應(yīng)采用不計沖擊力的汽車車道荷載頻遇值，頻遇值系數(shù)應(yīng)為1.0。6.2.4應(yīng)根據(jù)設(shè)計成橋線形和結(jié)構(gòu)重力、內(nèi)力6.2.5應(yīng)根據(jù)施工階段索塔內(nèi)力及變形確定鞍座頂推量，明確相應(yīng)的主纜線形、加1抗風(fēng)計算應(yīng)按照索塔自立狀態(tài)、加勁梁安裝階段和結(jié)構(gòu)成橋狀態(tài)等三種狀態(tài)來2抗風(fēng)計算應(yīng)包括設(shè)計風(fēng)速、風(fēng)荷載、動力特性、抗風(fēng)穩(wěn)定性、風(fēng)振響應(yīng)等計算3抗風(fēng)穩(wěn)定性應(yīng)包括加勁梁或主塔靜風(fēng)穩(wěn)定性、馳振穩(wěn)定性和顫振穩(wěn)定性；風(fēng)振阻尼比ξ對數(shù)衰減率δ注：下限值對應(yīng)高階振動模態(tài)，上限值對應(yīng)一階或低階振動模態(tài)。1懸索橋抗風(fēng)計算除了考慮結(jié)構(gòu)成橋狀態(tài)之外，還包括索塔自立狀態(tài)和加勁梁安裝階段，前者需要進行渦振和馳振驗算，后者是基于大量懸索橋施工階段抗風(fēng)研究成2根據(jù)國內(nèi)外橋梁抗風(fēng)設(shè)計研究的經(jīng)驗，將抗風(fēng)計算和驗算內(nèi)容歸納為五項，其中，抗風(fēng)穩(wěn)定性和風(fēng)振響應(yīng)采用橋梁模型風(fēng)洞試驗結(jié)果或經(jīng)過有效性驗證的數(shù)值計算3本款結(jié)合懸索橋主要組成構(gòu)件，將抗風(fēng)穩(wěn)定性驗算歸納為加勁梁或索塔的靜風(fēng)階模態(tài)結(jié)構(gòu)阻尼要小很多。如果繼續(xù)采用原來的規(guī)定，勢必會低估高階模態(tài)振動的影6.3.2風(fēng)荷載包括平均風(fēng)作用、脈動風(fēng)背景作用和結(jié)構(gòu)慣性動力作用，其計算應(yīng)符3必要時加勁梁應(yīng)采用大比例剛體節(jié)段模型風(fēng)洞試驗方法確定渦激共振振幅和相4必要時應(yīng)采用全橋氣彈模型風(fēng)洞試驗方法確定抖振響應(yīng)，并應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)安全和3大比例節(jié)段模型渦振風(fēng)洞試驗的規(guī)定，是結(jié)合懸索橋加勁梁渦激振動研究經(jīng)驗6.4.1進行懸索橋地震作用效應(yīng)分析時，計算模型應(yīng)真實模擬橋梁結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)2橋墩、索塔可采用空間梁單元模擬；橋面系應(yīng)視截面形式選用合理計算模型；3應(yīng)考慮永久作用下結(jié)構(gòu)幾何剛度、纜索垂度4進行非線性時程分析時，應(yīng)采用能反映支座力學(xué)特性的單元模擬；塔柱已進入6懸索橋的阻尼比宜取為0.02。1由于懸索橋主橋與中小跨度引橋的動力特性差異，會使主、引橋在連接處產(chǎn)生較大的相對位移或支座損壞，從而導(dǎo)致落梁震害。因而，在結(jié)構(gòu)計算橋與相鄰引橋孔(聯(lián))耦聯(lián)的計算模型。2大跨橋梁的空間性決定了其動力特性和地震反應(yīng)的空間性，因而需建立三維空(2)梁柱效應(yīng)，即梁柱單元軸向變形和彎曲變形的耦合作用，一般引入幾何剛度(3)大位移引起的幾何形狀變化。研究表明，大位移引起的幾何形狀變化對結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)影響較小，一般可4活動盆式和球型支座的試驗表明，當(dāng)支座受到的剪力超過其臨界滑動摩擦力后，支座開始滑動，其動力滯回曲線可用類似于理想彈塑性材料的滯回曲線1)采用SRSS方法應(yīng)按式(6.4.3-1)確定地震作用效應(yīng)：式(6.4.3-2)時，應(yīng)采用CQC方法按式(6.4.3-3)計算地震作用效應(yīng)。1懸索橋結(jié)構(gòu)自振周期長、空間性強、構(gòu)件種類多、地基覆蓋范圍廣，高階振型對結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)影響很大且復(fù)雜，采用多振型反應(yīng)譜法進行懸索橋地震響應(yīng)分析時需要考慮足夠多的振型階數(shù)才能準(zhǔn)確預(yù)計懸索橋的地震響應(yīng)。采用下列方法判斷所選取的振型階數(shù)是否滿足要求：(1)選取初始振型階數(shù)進行反應(yīng)譜分析，對于懸索橋建議取前500階振型，并得到控制截面的地震響應(yīng)。(2)在前次所選振型階數(shù)上增加振型階數(shù)(通常為50階)進行地震響應(yīng)分析，得到控制截面地震響應(yīng)。(3)如果兩次計算的控制截面地震響應(yīng)結(jié)果相差在5%以內(nèi)，則認(rèn)為所選振型階數(shù)2SRSS(SquareRootofSumofSquare的精度，但是對于頻率密集的空間結(jié)構(gòu)，由于忽略了各振型間的耦合項，故時常過高或過低地估計結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。根據(jù)隨機過程理論導(dǎo)出了線性多自由度體系的振型組合規(guī)則CQC(CompleteQuadraticCombination)法，較好地考慮了頻率接近時的振型相關(guān)性，3一般情況下，采用反應(yīng)譜法同時考慮順橋向X、橫橋向Y與豎向Z的地震作用時，可分別計算順橋向X、橫橋向Y與豎向Z地震作用下的響應(yīng)，其總的地震作用效應(yīng)按本條規(guī)定進行組合。6.4.4采用線性和非線性時程分析方法計算時，應(yīng)至少采用3組地震加速度時程，并應(yīng)滿足下列要求：1當(dāng)采用3組地震加速度時程時，最終結(jié)果應(yīng)取各組結(jié)果的最大值；當(dāng)采用7組及以上地震加速度時程時，最終結(jié)果可取結(jié)果的平均值。2可采用瑞利阻尼，取用兩階反應(yīng)貢獻大的振型確定瑞利阻尼系數(shù)。1一組時程分析結(jié)果只是結(jié)構(gòu)隨機響應(yīng)的一個樣本，不能反映結(jié)構(gòu)響應(yīng)的統(tǒng)計特性，因此，需要對多個樣本的分析結(jié)果進行統(tǒng)計才能得到可靠的結(jié)果。本規(guī)范參照美國2阻尼是影響結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的重要因素，在進行非規(guī)則橋梁時程反應(yīng)分析時可采用瑞利阻尼假設(shè)建立阻尼矩陣。根據(jù)瑞利阻尼假設(shè)，結(jié)構(gòu)的阻尼矩陣[C]可表示為式a?和a?可按式(6-2)確定：6.4.5E1地震作用下，地震作用和其他作用組合后，應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62)、《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD64)和《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTGD61E2地震作用下，地震作用和其他作用組合后，索塔截面和樁基礎(chǔ)截面的截面彎矩應(yīng)小于截面等效抗彎屈服彎矩(考慮軸力)M,(圖6.4.6)。2E2地震作用下，地震作用和其他作用組合后，應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)1)無液化土層時，單樁的抗壓承載能力可提高100%,單樁的抗拉承載力可提高25%。2)有液化土層時，液化土層的承載力(包括樁側(cè)摩阻力)、土抗力(地基系數(shù))、內(nèi)摩擦角和黏聚力等，可根據(jù)液化抵抗系數(shù)C。予以折減，折減系數(shù)α應(yīng)按表6.4.6采N?、N?——實際標(biāo)準(zhǔn)貫人錘擊數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值。總體計算Ca013)橋墩應(yīng)按現(xiàn)行《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》(JTGBO2)和《公路橋梁抗震設(shè)計4)支座應(yīng)按現(xiàn)行《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》(JTGB02)和《公路橋梁抗震設(shè)計5)加勁梁、主纜、吊索強度以及鞍座的抗滑性驗算應(yīng)按本規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進性條文說明E2地震作用下，索塔截面和樁基截面要求其在地震作用下的截面彎矩小于截面等效抗彎屈服彎矩M,(考慮軸力)。M,是把實際彎矩—曲率曲線按圖6.4.6所示陰影面積相等原則等效為圖中所示理想彈塑性雙線性模型時得到的等效抗彎屈彈塑性雙線性模型看，當(dāng)?shù)卣鹱饔眯?yīng)小于等效抗彎屈服彎矩M,時，結(jié)構(gòu)整體反應(yīng)還在彈性范圍。實際上，在地震過程中，對應(yīng)于等效抗彎屈服彎矩M,,截面上還是有部分鋼筋進入了屈服。研究表明，截面的裂縫寬度可能會完好(對應(yīng)保護層損傷的彎矩為截面極限彎矩M,M,≤M)。由于地震過程的持續(xù)時間比較短，地震后，由于結(jié)構(gòu)自重，地震過程開展的裂縫一般可以閉合，不影響使用滿足E2地震作用下局部發(fā)生可修復(fù)的損傷，地震發(fā)生后，基本不影響車輛通行的性能7.1.1索塔設(shè)計除應(yīng)滿足施工及運營階段結(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性等要求外，尚應(yīng)考慮經(jīng)濟合理、施工方便、造型美觀及便于維修養(yǎng)護等要求。7.1.2索塔可根據(jù)不同需要，采用鋼筋混凝土索塔、鋼索塔或鋼混組合索塔等。鋼混組合索塔是指由鋼筋混凝土塔柱、鋼橫撐組成的組合結(jié)構(gòu)索塔。國外大跨懸索橋中采用鋼索塔相當(dāng)普遍，其主要優(yōu)點是施工速度快、質(zhì)量容易保證、抗震性能好?；炷了魉膬?yōu)點是用鋼量少、成本低、易維護，近幾年我國修建的大跨懸索橋都采用了鋼筋混凝土索塔。表7-1列出了國內(nèi)外部分懸索橋鋼筋混凝土索塔資料，供參考。序號橋名高跨比塔頂截面寬(m)塔底截面寬(m)順橋向橫橋向順橋向橫橋向1(法國)22(丹麥)23(英國)44(中國)45(中國)36(中國)3序號橋名高跨比塔頂截面寬(m)塔底截面寬(m)順橋向橫橋向順橋向橫橋向7(中國)38(中國)39(中國)3(中國)3(中國)2(中國)37.1.3多塔懸索橋中塔縱向剛度確定應(yīng)同時考慮加勁梁撓度和主纜抗滑移安全要求。中塔縱向剛度是中塔結(jié)構(gòu)選型的關(guān)鍵，三塔懸索橋中塔的縱向剛度應(yīng)當(dāng)在一定范圍之內(nèi)。泰州長江大橋在所選擇的結(jié)構(gòu)體系與所選定的撓度限制和主纜抗滑移系數(shù)等前提下，中塔結(jié)構(gòu)的縱向剛度在23～28MN/m之間。索塔的高度應(yīng)根據(jù)主纜垂度、加勁梁高度、橋面線形、通航凈高與航空限高索塔基礎(chǔ)可根據(jù)不同的建設(shè)條件選用樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)或擴大基礎(chǔ)等。位于通航水域的索塔，應(yīng)滿足抗、防船撞等的要求。索塔設(shè)計應(yīng)滿足防雷、航空警示等要求。7.2.1索塔橫橋向結(jié)構(gòu)形式可為剛構(gòu)式、桁架式或組合式(圖7.2.1)。剛構(gòu)式可用于圖7.2.1索塔橫橋向結(jié)構(gòu)形式7.2.3混凝土索塔塔柱及橫梁應(yīng)考慮受力、施工和景觀等要求，確定合適的截面形7.2.4鋼索塔的塔柱鋼混結(jié)合區(qū)宜選擇在承臺或下橫梁位置處；鋼塔柱宜選擇帶有鋼索塔塔柱一般采用箱形截面。圖7-1列出了泰州長江大橋、南京長江三橋和港珠b)南京長江三橋7.2.5鋼混組合索塔混凝土塔柱宜采用空心箱形截面形式，鋼橫撐宜采用箱形結(jié)構(gòu)7.2.3～7.2.5國內(nèi)泰州長江大橋、馬鞍山長江大橋、鸚鵡洲長江大橋等大跨徑三塔懸索橋的中塔采用鋼塔柱；武漢陽邏長江大橋索塔鋼箱剪刀撐的組合結(jié)構(gòu)形式，南京長江四橋索塔設(shè)計采用鋼筋混凝土1基巖埋深較淺、地形地質(zhì)條件良好的陸地或淺水區(qū)3表層地基土承載力不足但在一定深度下有較好的持力層或平坦的基巖，且不便2空心截面塔柱底部宜設(shè)置實體段、塔座。3空心截面塔柱與橫梁連接處的塔壁應(yīng)局部加厚。其厚度應(yīng)保證橫向預(yù)應(yīng)力束布4空心截面塔柱和橫梁應(yīng)設(shè)置通風(fēng)孔，間距宜為10～15m。5空心截面塔柱、橫梁均應(yīng)設(shè)置檢修孔，其尺寸應(yīng)方便人員出入和設(shè)備(電梯、除濕設(shè)備等)的安裝。檢修孔之間應(yīng)設(shè)置通道、爬梯及扶手等。6空心橫梁內(nèi)宜設(shè)置橫隔板，橫隔板可布置在上部結(jié)構(gòu)、施工支架及吊裝設(shè)備的7加勁梁與塔柱、下橫梁頂面之間的距離應(yīng)滿足支座設(shè)置、縱向或橫向限位裝置9塔柱豎向受力鋼筋直徑不應(yīng)小于25mm,其截面面積不應(yīng)小于混凝土截面面積的1%;箍筋直徑不應(yīng)小于16mm,間距不應(yīng)大于200mm。10塔柱內(nèi)宜根據(jù)施工需要設(shè)置型鋼作為勁性骨架。1塔柱頂部承受由鞍座傳來的較大的豎向集中力，為了滿足抗剪及局部承壓的需要，塔柱頂混凝土中除埋入鋼格柵、設(shè)置多層鋼筋網(wǎng)外，2塔柱根部與基礎(chǔ)連接處設(shè)置實體段，也是為了達到應(yīng)力平順過渡的目的。4無論是在施工階段還是成橋后，塔內(nèi)通風(fēng)都十分重要，通風(fēng)孔大小形狀可根據(jù)塔柱壁的鋼筋布置情況確定。為了同時達到下雨時引流的作用，通風(fēng)孔可斜置于塔柱6混凝土空心橫梁的尺寸較大，為提高結(jié)構(gòu)的抗扭剛度，設(shè)置一定數(shù)量的橫隔板10索塔施工為確保塔柱線形的要求，需保證鋼筋具有足夠的剛度，所以索塔施工7.3.2鋼索塔除應(yīng)滿足現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定外，1鋼塔柱與承臺宜采用螺栓錨固式或螺栓錨固與埋入式結(jié)合的方式連接；鋼塔柱3鋼索塔外壁板和豎向隔板的厚度應(yīng)根據(jù)受力確定，且不宜小于20mm。4鋼塔柱內(nèi)應(yīng)設(shè)置水平橫隔板，間距不宜大于5000mm。5鋼塔柱外形應(yīng)滿足抗風(fēng)性能要求，必要時尚應(yīng)考慮制振7鋼橫梁與鋼塔柱橫梁預(yù)留段的連接方式可采用栓接、焊接或栓2空心截面塔柱與鋼橫撐連接處的塔壁應(yīng)局部加厚。3鋼橫撐與混凝土塔柱中鋼預(yù)埋件的連接方式可采用栓接、焊接或栓焊結(jié)合方式，2為保證空心截面塔柱與鋼橫撐連接處鋼橫撐傳力的可靠，塔柱與鋼橫撐連接處3鋼混組合式索塔鋼橫撐吊裝時的機械控制精度與混凝土塔柱的施工精度很難達性，嵌補段需滿足一定的結(jié)構(gòu)尺寸要求，武漢陽邏長江大橋嵌補段長度為50cm。7.3.4擴大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)的構(gòu)造應(yīng)滿足現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計7.4.1索塔可采用二維計算模型分別按順橋向和橫橋向兩個方向的施工和成橋運營7.4.3橫橋向計算可采用線性分析方法，其計算模型為由塔柱和橫梁組成的平面7.4.5混凝土塔柱及混凝土橫梁的截面驗算應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62)的規(guī)定；鋼塔柱及鋼橫梁的截面驗算應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD64)的規(guī)定。驗算時應(yīng)考慮橫、效應(yīng)。7.4.6索塔應(yīng)驗算施工和成橋階段結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，彈性屈曲穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于4。鋼塔設(shè)計應(yīng)進行整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性計算，并應(yīng)保證局部失穩(wěn)不先于整體失8.1.1錨碇設(shè)計應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文、主纜力、施工條件、經(jīng)濟性等選擇錨體條文說明錨碇是將巨大的主纜拉力通過重力式錨體及其基礎(chǔ)、巖洞錨塞體或巖體傳遞給地基的懸索橋關(guān)鍵構(gòu)件，采用何種結(jié)構(gòu)形式與地形、地質(zhì)、水文及主纜力等建設(shè)條件密切相關(guān)。8.1.2錨碇設(shè)計除應(yīng)符合本規(guī)范規(guī)定外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTGD63)、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62)的條文說明錨碇的錨塊、基礎(chǔ)底板、頂板等部位為大體積混凝土結(jié)構(gòu)，需制訂科學(xué)、合理、可行的施工方案和溫度控制措施，以保證施工期間混凝土不開裂或?qū)⒘芽p控制在容許范8.1.4對埋置于地下或處于水包圍環(huán)境的前、后錨室的各表面，以及外露于地面的8.2.1錨碇可分為重力式錨碇、隧道式錨碇和巖錨錨碇，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地形條件及錨碇形式(圖8-1)的選擇重點考慮兩個問題：一是如何通過埋置于錨碇的錨固系根據(jù)錨室的布置形式，重力式錨碇分為實腹式和框架式。重力式錨碇多做成實腹式，施工比較簡單、受力可靠?？蚣苁藉^碇相對而言體量有所減小，在景觀和經(jīng)濟方面a)完全重力式錨碇b)重力式嵌巖錨碇c)隧道式錨碇d)巖錨錨碇隧道式錨碇錨塞體可充分發(fā)揮圍巖的承載能力，并通過錨塞體自重和圍主纜拉力，節(jié)約材料、經(jīng)濟性好，對地形地貌和周件較好、地形有利于橋跨及錨碇布置時，需首先考慮修建隧道錨的可能隧道式錨碇位置一般選擇巖體完整穩(wěn)定的區(qū)域。從表8-1的對比數(shù)據(jù)可以看出，國外隧道式錨碇設(shè)計多在圍巖成洞條件好，適于貌條件的影響，且總體上地質(zhì)條件、圍巖完整性較差，多位于巖溶發(fā)育或破碎地段，受橋名主跨(m)結(jié)構(gòu)體系圍巖地質(zhì)(美國)玄武巖(美國)奧克蘭岸為隧道式錨(英國)頁巖及砂巖(南)、玄武巖(北)南錨碇錨體長76.2m,(瑞典(日本)(瑞典)隧道式預(yù)應(yīng)力巖錨(中國)錨體長42m,并設(shè)齒(中國)錨洞長36m,與巖錨(中國)四川豐都長江大橋(中國)洞身長52m,錨體長10m,與巖錨結(jié)合(中國)玄武巖錨塞體長10m,預(yù)應(yīng)(中國)(中國)(中國)8.2.3當(dāng)巖體完整、強度高時，可采用巖錨或帶有預(yù)應(yīng)力巖錨+錨塞體組合式隧道巖錨的作用是利用高質(zhì)量的巖體，將主纜拉力分散在單個巖孔中錨固，取消或減少錨塞體混凝土用量，可節(jié)約工程材料。但巖錨圍巖受力范圍小、應(yīng)力集中現(xiàn)象突出，對圍巖強度要求更高。1997年建成的瑞典高海岸大橋和2012年建成的韓國光陽大橋采用的是典型的巖錨構(gòu)造，其共同點是圍巖強度和完整性非常好，完全利用圍巖錨固即可滿足受力要求，如圖8-2所示。圖8-2預(yù)應(yīng)力巖錨+錨塞體組合式隧道式錨碇8.2.4當(dāng)采用隧道錨、巖錨等在建設(shè)條件和綜合經(jīng)濟性方面不占優(yōu)勢的情況下，宜選擇重力式錨碇方案。重力式錨碇適應(yīng)性較強，傳力機理簡單，主要通過錨碇自身重力和地基摩擦力承擔(dān)8.2.5重力式錨碇基礎(chǔ)可分為擴大基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)及復(fù)合基礎(chǔ)，宜遵循下列原則進行選擇：1基巖埋深較淺、地形地質(zhì)條件良好的陸地或淺水區(qū)宜采用擴大基礎(chǔ)。2表層地基土承載力不足但在一定深度下有較好的持力層或平坦的基巖，可采用沉井基礎(chǔ)。3在陸地或淺水區(qū)、基巖埋置較深或錨址區(qū)，對地面變形有嚴(yán)格要求或防洪要求高時，可采用地下連續(xù)墻基礎(chǔ)。4當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜，采用單一基礎(chǔ)形式不能滿足要求時，可采用復(fù)合基礎(chǔ)。8.2.6錨固系統(tǒng)可采用預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)或型鋼拉桿錨固系統(tǒng)。8.3.1錨碇內(nèi)主纜中心線的折射角、散索長度應(yīng)根據(jù)主纜的入射角、主纜索股在散方面考慮，在初步確定錨碇IP點位置等總體構(gòu)造時，散索鞍處主纜入射角和錨碇內(nèi)主纜中心線夾角宜大于18°。表8-2統(tǒng)計了我國已建懸索橋錨室內(nèi)主纜最外側(cè)索股與中心θθ8.3.2應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、主纜拉力、錨塊最不利斜剪切面強度或錨塞體結(jié)合面抗剪8.3.3錨碇前錨室空間應(yīng)滿足主纜索股在錨室內(nèi)散索的需要，后錨室空間應(yīng)滿足施8.3.4錨室內(nèi)錨體側(cè)墻及錨面處應(yīng)設(shè)置平臺、臺階及通道，錨面上錨固點間距應(yīng)考8.3.5重力式錨碇應(yīng)合理劃分錨碇混凝土分塊與分層，必要時可設(shè)置后澆帶。后澆8.3.6重力式錨碇基礎(chǔ)構(gòu)造設(shè)計除應(yīng)符合現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》1對擴大基礎(chǔ)，平面尺寸應(yīng)大于錨體外輪廓尺寸，并宜設(shè)置1.5～3m的襟邊。襟2對箱形基礎(chǔ)，頂板厚度不宜小于80cm,底板厚度不宜小于100cm。墻體間距不宜大于10m,外墻厚度不宜小于50cm,內(nèi)墻厚度不宜小于30cm。3地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)壁厚應(yīng)考慮成槽機械能力，厚度不宜小于80cm。4對沉井基礎(chǔ)，沉井井壁厚度宜為0.8～2.5m,沉井頂面蓋板厚度不宜小于1.5m。2目前國內(nèi)已建或在建懸索橋中，廈門海滄大橋東西錨碇、重慶鵝公巖長江大橋200cm,壁厚50cm。根據(jù)已建實橋資料并參照《高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ6—2011)第6.2.9條規(guī)定，外墻厚度不宜小于25cm,內(nèi)墻厚度不宜小于20cm?？紤]懸索橋錨碇3國內(nèi)已建或在建懸索橋錨碇中，地下連續(xù)墻基礎(chǔ)應(yīng)用較多，如廣東虎門橋西錨(壁厚80cm)、潤揚長江大橋北錨(壁厚120cm)、廣州珠江黃埔大橋(壁厚120cm)、武漢陽邏長江大橋(壁厚150cm)及南京長江四橋(壁厚150cm)等等。4沉井井壁的厚度，與下沉深度、土的摩阻力及施工方法有密切關(guān)系。本款提出的規(guī)定基于以下兩方面考慮：一是《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTGD63—2007)第6.2.3條規(guī)定沉井壁厚可采用0.8～1.5m;二是國內(nèi)江陰長江大橋北錨和泰州長江大橋錨碇均采用大型沉井基礎(chǔ)，其中，江陰長江大橋北錨沉井基礎(chǔ)內(nèi)墻厚100cm,外墻厚200cm,泰州長江大橋錨碇沉井基礎(chǔ)內(nèi)墻厚220cm,外墻厚240cm。8.3.7隧道式錨碇構(gòu)造設(shè)計應(yīng)遵循充分發(fā)揮圍巖作用、易于開挖和支護、減小開挖2錨塞體的截面尺寸應(yīng)根據(jù)錨固系統(tǒng)和索股錨固構(gòu)造布置確定。錨塞體長度應(yīng)根3洞室開挖應(yīng)視圍巖類別對洞壁進行支護設(shè)計，支護應(yīng)根據(jù)洞室圍巖穩(wěn)定性要求3支護開挖設(shè)計中，為保證圍巖穩(wěn)定，減少因隧洞間距離小導(dǎo)致圍巖變形、爆破1型鋼拉桿錨固系統(tǒng)宜采用型鋼或鋼板通過焊接或栓接而成。錨梁可分段制造，2預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力筋宜采用高強度鋼絞線或高強度粗鋼筋，預(yù)應(yīng)力筋可設(shè)3索股與錨固系統(tǒng)連接的拉桿長度應(yīng)考慮索股長度調(diào)整量和千斤頂張拉空間的8.4.1錨碇的穩(wěn)定性應(yīng)滿足表8.4.1的規(guī)定。驗算項目抗傾覆K?條文說明由于重力式錨碇需承受較大的水平力和上拔力，對其抗傾覆和抗滑穩(wěn)定性要求較8.4.2錨碇前、后端基底在施工、運營階段應(yīng)不出現(xiàn)拉應(yīng)力，最大應(yīng)力值P應(yīng)符合式(8.4.2)的要求，Px、γR、[fa]應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》8.4.3運營階段錨碇允許水平變位不宜大于0.0001倍的主跨跨徑，豎向變位不宜在非巖石地基條件下，錨碇在承受主纜拉力時不可避免地要發(fā)生水平在結(jié)構(gòu)措施上使其有較強的抵抗變位的能力外，還要研究錨碇變位對全橋受力的影響，日本本四聯(lián)絡(luò)橋公團以主跨跨徑1000～1500m的懸索橋為對象，規(guī)定長大跨徑懸索橋錨碇的水平位移的容許值為0.00017倍的主跨跨徑。另外，本四標(biāo)準(zhǔn)要求水平位移或豎向變位引起的塔底應(yīng)力不超過其容許應(yīng)力的5%。江陰長江大橋設(shè)計時，通過對水平變位、豎向沉降對結(jié)構(gòu)受力的影響研究，確定了北岸錨碇(基礎(chǔ)為沉井基礎(chǔ))變位限值水平位移為0.1m,沉降為0.2m。采用這一數(shù)丹麥大貝爾特橋也做了類似的研究，預(yù)計水平位移在開通一年后為0.1m,實際觀測的數(shù)值僅為0.03m。按照日本本四聯(lián)絡(luò)橋的經(jīng)驗，以索塔受力作為評判錨碇變位的控制原則。日本規(guī)范多針對鋼塔，其剛度較小、容許變位的能力要強。因此，參考江陰長江大橋的分析成果，推薦錨碇允許水平變位按照不大于0.0001倍的主跨跨徑控制，豎向變位按照不大于0.0002倍的主跨跨徑控制。8.4.4重力式錨碇應(yīng)驗算錨塊最不利截面的剪切強度，對錨碇實體部位宜采用三維參照國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，重力式錨碇需驗算錨塊最不利截面的1巖體的物理力學(xué)參數(shù)及結(jié)構(gòu)面抗剪強度宜通過室內(nèi)或現(xiàn)場試驗獲得；無實測數(shù)據(jù)時，可按現(xiàn)行《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTGD70)確定。3錨塞體抗拔安全系數(shù)不應(yīng)小于2.0,圍巖穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于4.0。4應(yīng)對錨體—圍巖進行筒體抗剪強度驗算，包括豎直截面抗剪和斜截面抗剪。1圍巖類別及相應(yīng)的力學(xué)參數(shù)通常利用綜合勘察技術(shù)手段、較大比例的縮尺拉錨試驗和數(shù)值反演模擬，評估巖體節(jié)理、巖溶地區(qū)溶蝕影響，并確定。3國內(nèi)部分懸索橋隧道式錨碇錨塞體抗拔安全系數(shù)采用式(8-1)進行初步估算：式中：K——抗滑(拉拔)穩(wěn)定系數(shù)C'——接觸面(或結(jié)合面)的抗剪斷黏聚力(kPa);W?—-結(jié)構(gòu)自重沿拉拔方向的分量(kN)。在采用巖土力學(xué)數(shù)值模型計算錨塞體和圍巖的承載能力之前，參照水確定，縮尺效應(yīng)及巖體塑性區(qū)破壞的影響存在一定的不確定性，因此圍巖穩(wěn)考慮到錨塞體受力較為復(fù)雜，且每個工程的巖體參數(shù)差8.4.6巖錨預(yù)應(yīng)力值不宜超過0.6倍的巖錨標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度。采用預(yù)應(yīng)力巖錨時，巖錨預(yù)應(yīng)力過大將會使巖體產(chǎn)生不利的變形和附類似工程的相關(guān)試驗和分析表明，當(dāng)巖錨初始預(yù)應(yīng)力值大于0.6倍巖錨標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度性方面的考慮，巖錨施加的預(yù)應(yīng)力不宜太高。預(yù)應(yīng)力巖錨的計算分析可參照《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》(CECS22:2005)的有關(guān)規(guī)定。8.4.7應(yīng)采用三維有限元方法計算散索鞍支墩、錨固系統(tǒng)錨固散索鞍支墩及錨固系統(tǒng)前后錨面承受較大壓力，應(yīng)力集中現(xiàn)象突出，8.4.8型鋼拉桿錨固系統(tǒng)錨桿的受力應(yīng)計入索股方向與錨桿軸線的偏差及雙束錨桿1預(yù)應(yīng)力鋼筋施加的預(yù)拉力值不應(yīng)小于主纜索股設(shè)計拉力N。的1.2倍。2拉桿設(shè)計計算時，應(yīng)計入10%的偏載系數(shù)，且應(yīng)計入拉桿與索股拉力方向安裝3錨固系統(tǒng)的拉桿和錨固預(yù)應(yīng)力筋的承載力應(yīng)符合式(8.4.9)的要求：fa——錨固系統(tǒng)的拉桿和預(yù)應(yīng)力筋的強度設(shè)計值，預(yù)應(yīng)力鋼束強度設(shè)計值按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62)的規(guī)定選用，拉桿強度設(shè)計值在現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62)設(shè)計值的基礎(chǔ)上乘以折減系數(shù)0.82。4主纜索股錨固連接器應(yīng)進行承壓和抗剪驗算。1要求施加的預(yù)拉力值不應(yīng)低于主纜索股設(shè)計拉力的1.2倍，其目的是使預(yù)應(yīng)力9.1一般規(guī)定9.1.1主纜用鍍鋅高強度鋼絲直徑d。宜在4.5～5.5mm內(nèi)。直徑5mm左右的鋼絲生產(chǎn)工藝成熟、設(shè)備已配套定型，可降低生產(chǎn)成本。9.1.2主纜施工方法可選擇預(yù)制平行索股法(PPWS法)或空中紡線法(AS法)。預(yù)制平行索股的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行《懸索橋預(yù)制主纜絲股技術(shù)條件》(JT/T395)的9.1.3主纜設(shè)計空隙率可按表9.1.3的規(guī)定選用。一般截面空隙率V(%)索夾內(nèi)截面空隙率V。(%)主纜外徑是索夾設(shè)計的依據(jù)，需選定主纜的設(shè)計空隙率用以確定主纜外徑。主纜理論最小空隙率為9.3%,條文中表列范圍參考了國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及國內(nèi)外表9-1列出了國內(nèi)外幾座懸索橋的主纜設(shè)計空隙率。華盛頓大橋(美國)金門大橋(美國)福斯橋(英國)新港大橋(美國)關(guān)門橋(日本)明石海峽大橋(日本)香港青馬大橋(中國)廣東虎門大橋(中國)江陰長江大橋(中國)廈門海滄大橋(中國)9.2結(jié)構(gòu)形式9.2.1懸索橋宜采用雙主纜，必要時也可采用四根主纜。條文說明懸索橋推薦采用在加勁梁兩側(cè)各布置一根雙主纜。當(dāng)由于主纜太粗、架設(shè)困難或者工期限制等原因使得一側(cè)布置一根主纜存在困難時，也可在加勁梁兩側(cè)各布置兩根9.2.2采用空中紡線法(AS法)架設(shè)主纜時，可采用如圖9.2.2所9.2.3采用預(yù)制平行索股法(PPWS法)架設(shè)主纜時，索股中的鋼絲數(shù)量可采用91絲、127絲等。主纜索股宜排列成正六邊形，如圖9.2.3所示。條文說明目前大多數(shù)懸索橋采用平行鋼絲束組成的圓形主纜斷面，外部進行纏絲防護。目的公路懸索橋設(shè)計規(guī)范(JTG/TD65-05—2015)5的25的2s92a)主纜斷面b)索股斷面圖9.2.3采用PPWS法時主纜索股排列形式及索股斷面9.3.1采用空中紡線法(AS法)施工時，鋼絲應(yīng)采用可靠的接長方法。接頭應(yīng)均勻地沿主纜全長布置，主纜同一截面上的接頭數(shù)不得多于1個，相鄰兩接頭沿主纜軸線方向的間距不得小于3m。錨靴、索夾、鞍槽及其相鄰1m范圍內(nèi)不允許有接頭。9.3.2錨靴構(gòu)造應(yīng)滿足鋼絲嵌入要求，錨靴凹槽底部半徑不應(yīng)小于主纜鋼絲直徑d。的70倍。9.3.3采用空中紡線法(AS法)施工時，索股沿長度方向每隔2～4m應(yīng)設(shè)置一道9.3.4主纜應(yīng)通過緊纜工序確保主纜設(shè)計空隙率，緊纜后宜每隔1m左右設(shè)置鍍鋅9.4.1構(gòu)件強度驗算除應(yīng)符合本節(jié)規(guī)定外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)9.4.2在永久作用、汽車荷載、人群荷載、溫度作用效應(yīng)組合下，主纜鋼絲的應(yīng)力設(shè)計值應(yīng)符合式(9.4.2)的要求。YoO?≤f;1主纜線形和長度宜采用分段懸鏈線方程計算，中小跨徑懸索橋也可采用拋物線2主纜預(yù)制索股制作長度應(yīng)按主纜實測索股彈性模量值進行計算，并計入索鞍處3主纜預(yù)制索股制作長度應(yīng)計入由制作誤差、架設(shè)誤差、計算誤差及地球曲率影1錨頭錨杯內(nèi)鋼絲錨固長度應(yīng)滿足錨固強度的要求，鑄錨可按式(9.4.4-1)式中：l——主纜鋼絲在錨杯內(nèi)的錨固長度(mm),如圖9.4.4所示；λ——單根鋼絲與鑄體材料在單位面積上的附著強度；無試驗資料時，鑄體材料為熱鑄料，可取λ=25MPa;鑄體材料為冷鑄料，可取λ=18MPa;2錨杯的承載能力極限狀態(tài)應(yīng)按式(9.4.4-2)計算，錨杯與鑄體材料相互作用示意如圖9.4.4所示。式中：σ——錨杯的環(huán)向應(yīng)力設(shè)計值(MPa);3錨杯的環(huán)向應(yīng)力設(shè)計值可按式(9.4.4-3)和式(9.4.4-4)計算。F——錨杯環(huán)向拉力設(shè)計值(N),可按式(9.4.4-4)計算；10.1.1鍍鋅鋼絲繩吊索、鍍鋅高強度鋼絲吊索的技術(shù)條件應(yīng)符合現(xiàn)行《公路懸索10.1.2短吊索長度的確定應(yīng)考慮由于主纜與加勁梁之間的相對位移所產(chǎn)生的10.1.3在吊索下料制造前，應(yīng)根據(jù)實際空纜線形、加勁梁施工圖設(shè)計階段計算吊索無應(yīng)力長度時所依據(jù)的空纜線形、加勁梁重量及吊索彈性模量均為理論設(shè)計值，在施工階段，需根據(jù)實測值，重新核定吊索無應(yīng)力長度，以10.2.1吊索與主纜的連接可采用騎跨式[圖10.2.la]]或銷接式(圖10.2.1b)]。索夾和加勁梁之間的縱、橫向位移較大時，宜采用騎跨式；騎跨式吊索的材料多采用鍍鋅鋼絲繩，銷接式吊索的材料采用鍍鋅鋼絲繩或鍍鋅高吊索與加勁梁的連接可采用錨頭承壓式(圖10.2.2a)]或銷接式[圖條文說明采用銷接式時，可在短吊索的銷軸和加勁梁耳板之間設(shè)置關(guān)節(jié)軸承，橫向擺動時吊索與加勁梁之間的轉(zhuǎn)角，減小吊索的彎折應(yīng)力，如舟山連島工程西埃10.3.1騎跨式吊索的彎曲半徑不宜小于吊索直徑的7.5倍。條文說明騎跨式吊索在主纜上的彎曲會產(chǎn)生彎折應(yīng)力，為減小彎折應(yīng)力，使吊索強度有適當(dāng)10.3.2承壓式錨頭通過承壓板與加勁梁的錨箱連接，如圖10.3.2-1所示；銷接式錨頭通過叉形耳板，利用銷軸與加勁梁耳板連接，如圖10.3.2-2所示。圖10.3.2-1承壓式錨頭構(gòu)造示意圖10.3.3在錨杯與吊索、叉形耳板的連接處，應(yīng)采用密封材料、密封圈、密封壓環(huán)等進行密封處理。圖10-1為某懸索橋吊索的錨杯密封設(shè)計，供參考。圖10-1錨杯密封構(gòu)造示意圖1-密封填料；2-0形密封圈；3-防水蓋；4-0形密封圈；5-吊索處密封壓環(huán)；6-0形密封圈；7-密封膠圈；8-錨杯10.3.4銷接式吊索的錨頭、叉形耳板、銷軸之間，以及吊索銷軸與索夾的耳板之間，應(yīng)確定適宜的公差和配合。吊索的不同構(gòu)件，在安裝、運營期間有不同的精度要求，應(yīng)根據(jù)其具體情況，選擇適宜的公差和配合，包括尺寸公差、形狀公差、位置公差、間隙配合、過盈配合和過渡10.3.5吊索長度超過20m時據(jù)國內(nèi)外已建懸索橋資料總結(jié)，索塔附近的長吊索在低風(fēng)速下將產(chǎn)生自激振動(渦振),特別是雙肢吊索位于下風(fēng)方向的索會產(chǎn)生尾流振動。習(xí)慣上的做法是在吊索長度超過20m時，將兩肢吊索用夾具(也稱減振器)連接，以起到抑制振動的作用。除按本規(guī)范第10.1.3條的要求消除吊索長度架設(shè)誤差外，尚宜通過吊索上的長度10.4.1構(gòu)件強度驗算除應(yīng)符合本節(jié)規(guī)定外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計1高強度鋼絲吊索承載力計算應(yīng)滿足式(10.4.2-1)的要求，鋼絲繩吊索承載力計算應(yīng)滿足式(10.4.2-2)的要求。γn——吊索材料強度分項系數(shù)，騎跨式吊索取2.95,銷接式吊索取2.2。2大修狀況(更換吊索)下相鄰吊索的承載力計算，高強度鋼絲吊索應(yīng)滿足式(10.4.2-3)的要求，鋼絲繩吊索應(yīng)滿足(10.4.2-4)的要求。γ:——大修狀況下吊索材料強度分項系數(shù)，騎跨式吊索取1.85,銷接式吊索取1.33。3施工過程中，高強度鋼絲吊索承載力計算應(yīng)滿足式(10.4.2-5)的要求，鋼絲繩吊索承載力計算應(yīng)滿足(10.4.2-6)的要求。fǐg——施工過程中鋼絲繩最小破斷拉力設(shè)計值(N);Y—施工過程中吊索材料強度分項系數(shù)，騎跨式吊索取1.47,銷接式吊索取1.1。10.4.3吊索錨頭驗算應(yīng)按本規(guī)范第9.4.4條的規(guī)定進行。行受拉方向、垂直受拉方向的應(yīng)力驗算以外，尚應(yīng)對孔壁承壓、應(yīng)力集中構(gòu)件進行驗角變化劃分范圍，對索夾進行分類設(shè)計可減少鑄造模具種類，降低成本，方便設(shè)計與11.1.4索夾可采用騎跨式或銷接式。當(dāng)索夾外徑(半徑)小于7.5倍吊索直徑時，11.2.2騎跨式索夾宜采用左右對合型，如圖11.2.2所示。11.2.3銷接式索夾宜采用上下對合型，如圖11.2.3所示。A—AA—A1索夾內(nèi)孔的兩端、錐形封閉索夾的小端，應(yīng)設(shè)置用于嵌入主纜防護用纏繞鋼絲2在索夾的對合面上應(yīng)設(shè)置用于軸向定位的嵌合構(gòu)造，嵌合構(gòu)造的嵌合量及間隙1承索槽在索夾上的包角α。(圖11.2.2)應(yīng)大于吊索在索夾上的實際包角。2索夾承索槽底部彎曲半徑ra(圖11.2.2)應(yīng)滿足式(11.3.2)的要求。——3承索槽宜設(shè)置在索夾中部，其張開角β。(圖11.3.2)宜為6°~7°。全橋吊索索4承索槽(圖11.3.2)應(yīng)滿足下列構(gòu)造要求：1)槽深h不應(yīng)小于吊索鋼絲繩公稱直徑d。2)槽壁根部厚度δ宜與索夾壁厚t。相等。3)槽內(nèi)圓弧半徑r。宜為吊索鋼絲繩公稱半徑的1～1.05倍。4)槽外壁應(yīng)按鑄造要求設(shè)置相應(yīng)的拔模斜度。1在施工過程中，索夾傾角隨主纜線形的變化而改變。為避免吊索受承索槽槽壁的限制而出現(xiàn)彎折，承索槽的張開角應(yīng)能適應(yīng)索夾傾角的變化。2針對騎跨式吊索鋼絲繩的受力性質(zhì)，其動載應(yīng)力幅不超過其最大工作應(yīng)力的30%,且在使用過程中無任何運動和摩擦。參照《起重機設(shè)計規(guī)范》(GB3811)和國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/DIS4308,吊索鋼絲繩相應(yīng)的工作級別應(yīng)為M3～M4級，對應(yīng)的h值(h=Dmin/d?,Dmin為鋼絲繩中心線處計算的環(huán)繞直徑，d。為鋼絲繩公稱直徑)為14～16。故在此規(guī)定rha=d。/2+te+△≥7.5d?,已足夠安全。△取值過厚會造成鑄件壁厚相差過多，易出現(xiàn)鑄造缺陷，故規(guī)定△應(yīng)在0~t。范1索夾耳板的中心平面應(yīng)與索夾軸向豎直中心平面相重合，吊索合力中心線宜通2索夾耳板的厚度不應(yīng)小于索夾壁厚t。的2倍，索夾耳板與索夾壁間的過渡圓弧半徑r。(圖11.2.3)應(yīng)大于索夾壁厚t。的6倍。錐形封閉索夾是離索鞍(主索鞍或散索鞍)最近的索夾。由于鞍槽內(nèi)索股隔板厚度一般為4.5～5.5mm,故鞍槽總寬度大致是索夾處主纜直徑的1.17倍。為了盡量減小主纜鋼絲的二次應(yīng)力，一般情況下，錐形封閉索夾內(nèi)孔的斜度(ε)設(shè)計為1:(75~100)。而索夾處主纜直徑為d.,則錐形封閉索夾小口至鞍槽口的軸向長度(L')為：或錐形封閉索夾與主塔中心線最小水平距離不宜小于10倍的索夾處主纜設(shè)計梁及橋面系荷載尚未施加，主纜直徑最大；若同時考慮主纜空隙率的正誤差，則此工況11.3.8銷接式索夾吊索的銷軸襯套與索夾耳板的開孔之間應(yīng)采用過渡配合；銷11.3.9緊固件的配合及公差應(yīng)滿足下列要求1索夾螺桿宜設(shè)計成縮腰形螺桿，其握距k(圖11.2.2、圖11.2.3)不應(yīng)小2索夾螺桿沿索夾軸向的間距S(圖11.2.2、圖11.2.3)應(yīng)滿足張拉千斤頂安φ——索夾在主纜上的安裝傾角(圖11.2.2、圖11.2.3),按同類索夾中的最3螺桿的有效面積A。應(yīng)按式(11.4.2-4)計算。5緊固索夾上的單根螺桿設(shè)計夾緊力宜采用吊索索夾上的單根螺桿設(shè)計夾緊1小西一郎所著的《鋼橋》中，描述了華盛頓橋?qū)Ζ踢M行實際測試的情況，認(rèn)為μ取0.2已足夠安全，但在其他文獻中，對于鋼與鋼之間的摩擦系數(shù)通常采用μ=0.15。11.4.3索夾強度應(yīng)按式(11.4.3-1)驗算。式中：σ——索夾材料計算應(yīng)力，按式(11.4.3-2)計算；fi——索夾材料強度設(shè)計值，其中鑄鋼強度設(shè)計值在表3.3.9設(shè)計值的基礎(chǔ)上乘以折減系數(shù)0.45,鍛鋼在表3.3.9設(shè)計值的基礎(chǔ)上乘以折減系數(shù)0.41。主索鞍設(shè)置在索塔頂部。當(dāng)主纜主跨和邊跨的上亦有采用散索套的實例。在采用了散索套取代散索鞍后，錨碇的前、后錨固面可抬高，使得整個錨體也可相應(yīng)抬高，故可減少錨碇基礎(chǔ)的開挖工作量，有一定的經(jīng)濟效12.1.2索鞍設(shè)計應(yīng)根據(jù)懸索橋的總體設(shè)計選12.1.3索鞍的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計除應(yīng)符合本章規(guī)定外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁12.2.1當(dāng)索塔為混凝土結(jié)構(gòu)時，主索鞍宜采用肋傳力的結(jié)構(gòu)形式(圖12.2.1-1);當(dāng)索塔為鋼結(jié)構(gòu)時，主索鞍宜采用外殼傳力的結(jié)構(gòu)形式(圖12.2.1-2)。a)單縱肋結(jié)構(gòu)形式b)立面圖根據(jù)采用材料及成型方法的不同，索鞍可設(shè)計為全鑄式、鑄焊組合式以及全焊式。根據(jù)傳力方式的不同，索鞍可設(shè)計為肋傳力結(jié)構(gòu)或外殼傳力結(jié)構(gòu)。12.2.2根據(jù)吊裝需要，主索鞍可設(shè)計為整體式或分體式，其鞍體與底座間可采用滾軸式或滑動式等移動摩擦副。由于懸索橋主纜的空纜線形與成橋線形有較大差別，因此，在主索鞍安裝時，其位置一般要向邊跨側(cè)預(yù)偏一個距離。對于鋼索塔，主索鞍安裝時相對索塔并不預(yù)偏，而是通過將索塔向邊跨預(yù)拉，使塔頂向邊跨有一預(yù)偏量，此預(yù)偏量應(yīng)在索塔強度所允許的彈性變形范圍內(nèi)。在恒載施加過程中，逐步減小預(yù)拉力，最終使索塔位置恢復(fù)到設(shè)計位置。因此，鋼索塔懸索橋的主索鞍，一般不設(shè)滾軸式或滑動式移動摩擦副。對于混凝土索塔，由于索塔剛度較大，一般在安裝時，將主索鞍的位置相對于索塔預(yù)偏(也可同時采用預(yù)拉索塔的方法減少相對預(yù)偏量，達到縮小塔頂尺寸的目的)。在恒載施加的過程中，逐步有控制地向中跨頂推主索鞍，最終使主索鞍就位到其設(shè)計位置。因此，混凝土索塔的懸索橋主索鞍，需主索鞍的頂推位移只是施工期間的一個過程，成橋后應(yīng)將主索鞍與索塔固結(jié)定位。因此，適應(yīng)于主索鞍頂推位移的運動裝置是一個臨時性結(jié)構(gòu)，而滾軸式移動摩擦副結(jié)構(gòu)12.2.3散索鞍可采用擺軸式(圖12.2.3-1)、滾軸式(圖12.2.3-2)或滑動式等移圖12.2.3-1擺軸式散索鞍a)立面圖b)平面圖圖12.2.3-2滾軸式散索鞍懸索橋成橋后，由于溫度、活載而產(chǎn)生的主纜纜力的變化在中跨可通過索塔、主擦副來解決，因此，散索鞍下設(shè)置的移動摩擦副是一個永久性結(jié)構(gòu)。其受力大小與主纜在散索鞍處的轉(zhuǎn)角成正比。散索鞍下移動摩擦副形式的選擇，需考慮其受力情況，12.3.1當(dāng)主索鞍采用肋傳力的結(jié)構(gòu)形式時，縱肋、橫肋的間距及數(shù)量、肋的厚度應(yīng)根據(jù)本規(guī)范第12.4.3條規(guī)定確定。傳力縱肋可按單肋設(shè)計；當(dāng)承纜槽寬度大于700mm1承纜槽立面及平面的線形應(yīng)與永久作用條件下的主纜線形相吻合。2承纜槽底部立面圓弧半徑r,不宜小于主纜設(shè)計直徑d?的8倍。3散索鞍承纜槽側(cè)壁的平面圓弧半徑rη不應(yīng)小于1.3r,,且各索股的平彎圓弧段4施工狀態(tài)和成橋狀態(tài)的最不利受力狀態(tài)下，主纜鋼絲均應(yīng)與鞍座的承纜槽有效12.3.3索鞍的承纜槽應(yīng)按主纜索股的排列方式及數(shù)量設(shè)置隔板