DB51∕T 2597-2019 公路橋梁波折鋼-混凝土組合橋面板技術(shù)規(guī)程

DB51DB51/T2597—20192019-08-22發(fā)布2019-09-01實(shí)施四川省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布 1 1 1 2 2 3 6 6 7 7 8 8 9 “新型等效厚度鋼-混凝土組合橋面板技術(shù)開(kāi)發(fā)研究”的科研成果本規(guī)程主要技術(shù)內(nèi)容包括：總則、術(shù)語(yǔ)和符號(hào)本規(guī)程由四川省市場(chǎng)監(jiān)督管理局審查批準(zhǔn)，四川省規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。在執(zhí)主要起草人：牟廷敏李勝范碧琨梁健何嬌陽(yáng)丁慶軍周孝軍李暢趙藝程康玲1公路橋梁波折鋼-混凝土組合橋面板技術(shù)規(guī)程本規(guī)程規(guī)定了波折鋼-混凝土組合橋面板總則、術(shù)語(yǔ)和符號(hào)、材料、基本規(guī)定、承GB/T50283公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)JTG3362公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋YB9238鋼-混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施3.1.2本規(guī)程適用于采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)的梁橋、拱橋、斜拉橋等新建橋梁的主梁橋21承載能力極限狀態(tài)：對(duì)應(yīng)于波折鋼-混凝土組合橋面板及其構(gòu)件達(dá)到最2正常使用極限狀態(tài)：對(duì)應(yīng)于波折鋼-混凝土組合橋面板及其構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項(xiàng)限波折鋼-混凝土組合橋面板是由兩種或兩種以上材料組合而成，其溫度膨脹系數(shù)各受熱源影響時(shí)，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行溫度應(yīng)力的計(jì)算。由于波折鋼-混凝土組合橋面板的鋼板、鋼筋和鋼纖維3.1.10波折鋼-混組合橋面板的波折底鋼板宜采3.1.11波折鋼-混凝土組合橋面板的混凝土澆注應(yīng)采用無(wú)支架施工，其波折底鋼板構(gòu)造、抗剪缺陷急速惡化擴(kuò)展，縮短了橋梁設(shè)計(jì)服役期甚至垮塌。波折鋼-混凝土組合橋面板結(jié)構(gòu)因主要采用焊接形式，并且空中安裝焊接工作量大，在連接接頭處更容易造成鋼結(jié)構(gòu)的局部缺陷，嚴(yán)重影響波折鋼-混3.1.14波折鋼-混凝土組合橋面板的設(shè)計(jì)與施工，除滿足本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國(guó)家或行業(yè)現(xiàn)行4術(shù)語(yǔ)和符號(hào)4.1術(shù)語(yǔ)34.1.1波折鋼-混凝土組合橋面板（在波折底鋼板上按構(gòu)造要求焊接鋼筋剪力鍵，再澆注纖維混凝土形成的鋼-混組合結(jié)構(gòu)，又稱凹肋4.1.2波折底鋼板4.1.3混雜纖維混凝土4.1.4鋼筋剪力鍵采用彎折鋼筋與波折底鋼板的波形截面正交焊接形成的抗剪連接4.1.5封頭錨固鋼板4.1.6完整性設(shè)計(jì)4.2符號(hào)4.2.1材料指標(biāo)E——鋼材的彈性模量；Ec——混凝土彈性模量；'fd、fd——鋼材的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fcd——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；ftd——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；'fsd、fsd——鋼筋的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fvd——鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fy——鋼材的屈服強(qiáng)度。44.2.2作用和作用效應(yīng)Md——波折鋼-混凝土組合橋面板的彎矩設(shè)計(jì)值（單位寬度內(nèi)Ms——按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩設(shè)計(jì)值（單位寬度內(nèi)）；NL——按荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合計(jì)算的內(nèi)力值（彎矩或軸向力）；NS——按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的內(nèi)力值（彎矩或軸向力'''Asd——受壓區(qū)鋼筋的截面面積'Acd——受壓區(qū)混凝土的截面面積（單位寬度As1——單個(gè)鋼筋剪力鍵鋼筋截面面積；5hf——鋪裝層厚度；L——波折鋼-混凝土組合橋面板的計(jì)算跨徑；Wxc——波折鋼-混凝土組合橋面板受壓區(qū)高度；xcc——波折底鋼板從其受壓翼緣外邊緣到中性軸的Y——波折底鋼板截面應(yīng)力合力至混凝土受壓區(qū)截面應(yīng)力合力的距離；YYYIs——單位寬度波折底鋼板對(duì)截面重心軸的慣性矩；w——永久荷載作用產(chǎn)生的撓度；wfk——最大裂縫寬度。4.2.4計(jì)算系數(shù)及其它λ波折鋼-混凝土組合橋面板的計(jì)算截面的剪跨比；63——與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)；σss——荷載短期效應(yīng)組合下負(fù)彎矩縱向鋼筋應(yīng)力；fq——波折鋼-混凝土組合橋面板的計(jì)算自振頻率。5.1波折底鋼板E(MPa)α(℃)p(kg/m3)2.06×105鋼材fd(MPa)'fd(MPa)fy(MPa)fvd(MPa)波折鋼-混凝土組合橋面板用波折底鋼板作為橋面板的受力構(gòu)件，其物理力學(xué)性能試驗(yàn)合格對(duì)冷成型波折底鋼板極為重要；為保證波折鋼-混凝土組合橋面板中波折底鋼板與混凝土之間75.2鋼筋剪力鍵5.2.1波折鋼-混凝土組合橋面板的鋼波折鋼-混凝土組合橋面板的鋼筋剪力鍵僅指組合橋面板中承擔(dān)剪力的鋼筋，縱橫5.3混凝土5.3.1波折鋼-混凝土組合橋面板的混凝土，宜采用低收縮、高抗裂、高韌性的混雜纖維混凝土。1采用多錨點(diǎn)的碳素鋼絲切斷型鋼纖維，表面應(yīng)有明徑為0.6～0.9mm，抗拉強(qiáng)度大于62表面不得有銹蝕、油污等雜質(zhì)，加工不良的粘連片、鐵屑等雜質(zhì)含量不得超過(guò)總量的1.3長(zhǎng)度、直徑偏差不應(yīng)超過(guò)長(zhǎng)度、直徑公稱值±10%，長(zhǎng)徑比偏差不應(yīng)超過(guò)±15%，每根重量不應(yīng)超4應(yīng)具有良好的外形，形狀合格率不應(yīng)低6在混凝土中不應(yīng)變“V”形、不結(jié)團(tuán)，具有良1直徑為12～15μm，長(zhǎng)度為6～12㎜，抗拉強(qiáng)度≥5.3.5波折鋼-混凝土組合橋面板采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)本條規(guī)定的指標(biāo)為摻入纖維后的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件力學(xué)性能指5.3.6波折鋼-混凝土組合橋面板的混凝土，其28d收縮率不應(yīng)大于4.0310-4，28d抗?jié)B等級(jí)應(yīng)達(dá)到83減水劑中的氯離子含量不應(yīng)大于混凝土中膠凝材料總量的0.02%，硫酸鈉含量不應(yīng)大于減水劑固4不應(yīng)使用氯化鈉、氯化鈣等氯鹽的外加劑，不宜使用早強(qiáng)VV彈性模量Ecαcfckftkfcdftd計(jì)算。因結(jié)構(gòu)構(gòu)造需要，波折鋼-混凝土組合橋面板采用雙向板時(shí)，縱肋方向應(yīng)按全高的連續(xù)梁垂直肋方向應(yīng)按頂板厚度為計(jì)算高度的連續(xù)根據(jù)波折鋼-混凝土組合橋面板的構(gòu)造和形成過(guò)程，波折底鋼板作為結(jié)構(gòu)受力部件并兼作混凝土澆9橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算的三種結(jié)構(gòu)受力體系是指：波折鋼-混凝土組合橋面板作為主梁上翼緣板參與整體受力，即第一結(jié)構(gòu)體系；波折鋼-混凝土組合橋面板作為主梁中縱橫格子梁上翼緣板參與局部受力，即第二結(jié)構(gòu)體系；波折鋼-混凝土組合橋面板作為支撐于主梁中縱橫格子梁上的板，承受并傳遞車輪荷載與使用階段底鋼板與混凝土板通過(guò)剪力鍵連接形成組合截面1波折鋼-混凝土組合橋面板的第一結(jié)構(gòu)體系受力計(jì)算，當(dāng)計(jì)算橋面梁剛2波折鋼-混凝土組合橋面板的第二結(jié)構(gòu)體系受力計(jì)算，驗(yàn)算縱、橫梁在局部荷載作用下的強(qiáng)度和撓度時(shí)，板肋方向與縱梁或橫梁方向一致時(shí)，板的厚度取hc，當(dāng)板肋方向與縱梁或橫梁方向垂直時(shí)，板的厚度取h，其有效工作寬度bcm應(yīng)按式（6.2.4-16.2.4-3）計(jì)算。bm=bc+2(hc+hf)時(shí)，Lp應(yīng)取產(chǎn)生較小bcm值的相應(yīng)荷載作用點(diǎn)至較近支承點(diǎn)的距離；L——波折鋼-混凝土組合橋面板的計(jì)算跨徑；hf鋪裝層厚度(若無(wú)鋪裝層hf=0)。計(jì)算；因結(jié)構(gòu)構(gòu)造需要，波折鋼-混凝土組合橋面板采用雙向板時(shí)，第三結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力應(yīng)進(jìn)行實(shí)體模型計(jì)算。波折鋼-混凝土組合橋面雙向板，當(dāng)相鄰跨連續(xù)時(shí)，橋面板周邊應(yīng)視為固定邊；當(dāng)不連續(xù)或相鄰于1985年共同編制的《鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的條款。波折鋼-混凝土組合橋面板的第三結(jié)構(gòu)6.2.2施工階段，波折底鋼板兼作澆注混凝土的底模，計(jì)算抗彎承載力時(shí)，可采用彈性分析方法折鋼-混凝土組合橋面板最小厚度（h=hc6.2.4波折鋼-混凝土組合橋面板應(yīng)根據(jù)邊界約束條件，采用有限元法進(jìn)行內(nèi)鑒于計(jì)算手段的進(jìn)步，為使計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確，本條規(guī)定采用有限元法進(jìn)行橋面板內(nèi)力計(jì)算。橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取值為1.1。7.1.2波折鋼-混凝土組合橋面板應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，波折鋼-混凝土組合橋面板7.1.4承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，作用（或荷載）的效應(yīng)（其中汽車荷載應(yīng)計(jì)入沖擊系數(shù)）應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，波折鋼-混凝土組合橋面板在正截面彎曲破壞時(shí)，受拉區(qū)和受壓區(qū)的材料達(dá)到各自變系數(shù)取普通混凝土的0.5倍。7.2.1波折底鋼板鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、普通鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值均應(yīng)分別乘以考慮到作為受拉鋼筋的波折底鋼板沒(méi)有混凝土保護(hù)層，以及中性軸附近材料強(qiáng)度發(fā)揮不充分等原7.2.2承受正彎矩的波折鋼-混凝土組合橋面板，當(dāng)fdAs≤fcdbhc+fsdAsd時(shí)，中性軸在波折底鋼板Y0Md≤0.8fcdxcb+0.8fs（7.2.2-1）圖7.2.2正彎矩截面抗彎承載能力計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度xc應(yīng)按式（7.2.2-2）計(jì)算：fdAs=fcdbxc+fs'dAs'd（7.2.2-2）式中：xc波折鋼-混凝土組合橋面板受壓區(qū)高度，當(dāng)xc>0.55h0時(shí)，取xc=0.55h0；fcd混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。7.2.3承受正彎矩的波折鋼-混凝土組合橋面板，fdAs>fcdbhc+fsdAsd時(shí)，中性軸在波折底鋼板內(nèi)Y0Md≤0.8fcdbhc+0.8fs+0.8A（7.2.3-1）混凝土受壓區(qū)高度xc應(yīng)按式（7.2.3-2）計(jì)算：fcdbhc+fsdAsd+fdAs'=(AsAs)fd'Y——波折底鋼板受拉區(qū)截面拉應(yīng)力合力至受壓區(qū)混凝土Y2波折底鋼板受7.3.1承受負(fù)彎矩的波折鋼-混凝土組合橋面板，當(dāng)fsdAsd≥fdAd+fcdAcd時(shí)，中性軸位于波折底鋼），Y0Md≤0.8fsdAsdY3+0.8fdAsY混凝土受壓區(qū)高度xc應(yīng)按式（7.3.1-27.3.1-3）計(jì)算：fsdAsd=fdAs+fcdAAcd）；YY——波折底鋼板截面應(yīng)力合力至混凝土受壓區(qū)截面應(yīng)力合力的距離。7.3.2承受負(fù)彎矩的波折鋼-混凝土組合橋面板，當(dāng)fsdAsd＜fs'As'+fcdAcd時(shí)，中性軸位于波折底鋼板混凝土受壓區(qū)高度xc應(yīng)按式（7.3.2-27.3.2-3）計(jì)算：fsdAsd+fd(As—As)=fdAs+fcdAcdY0Fld≤0.6ftdcphccpf式中：cp臨界周界長(zhǎng)度；ftd混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。7.5.1波折鋼-混凝土組合橋面板,垂直于肋方向的斜截面抗剪極限承載能力按下式Y(jié)0Vd≤0.07fcdWrh0（7.5.1-1）式中：Vd波折鋼-混凝土組合橋面板斜截面上的剪力設(shè)WEcfcd7.6.1Ecfcd≤0.7As1fd1Y0Vzd1≤0.7As1fd1Ec混凝土彈性模量，MPa；fcd混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，MPa；fd1鋼筋剪力鍵的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，MPa。容應(yīng)包括波折鋼-混凝土組合橋面板的底鋼板及混8.1.4按線彈性理論，采用有限元法進(jìn)行裂縫寬度、應(yīng)力、撓度和動(dòng)力性能計(jì)算。長(zhǎng)期效應(yīng)作用下混8.2.1拱橋的波折鋼-混凝土組合橋面板，其撓度應(yīng)滿足下列和不大于主拱計(jì)算跨徑的1/800。2橋面梁和橋面板在汽車荷載（不計(jì)沖擊力）作用間距的1/1200。3橋面板在汽車荷載（不計(jì)沖擊力）作用下的正負(fù)撓度絕對(duì)值之和不大于次縱梁或橫梁間距的1/1600。8.2.3梁橋的波折鋼-混凝土組合橋面板，其撓度應(yīng)滿足下列1/800。2橋面板在汽車荷載（不計(jì)沖擊力）作用下的正負(fù)撓度絕對(duì)值之和不大于縱梁或橫梁間距的1/1600。波折鋼-混凝土組合橋面板上設(shè)臵了瀝青混凝土鋪裝層，且在組合橋面板與瀝青混進(jìn)行了超筋配臵，因此，名義拉應(yīng)力限值為4.8.3.28.3.2波折鋼-混凝土組合橋面板負(fù)彎矩區(qū)段最大裂縫寬度應(yīng)按式（8.3.2-11+0.5,其中NL、NS分別為按荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合和短期效應(yīng)組合計(jì)算的內(nèi)力值（彎矩C3與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，取值為σss——荷載短期效應(yīng)組合下負(fù)彎矩縱向鋼筋應(yīng)力，MPa；P——縱向受拉鋼筋配筋率；d縱向受拉鋼筋的直徑，mm。8.3.38.3.3波折鋼-混凝土組合橋面板負(fù)彎矩區(qū)的縱向受拉鋼筋應(yīng)力σss應(yīng)按式（8.3.3-1）計(jì)算：式中：Ms按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩設(shè)計(jì)值，N2mm。8.4.2波折鋼-混凝土組合橋面板的自振頻率可采用有限元法計(jì)算，也可按式（8.4.2-1）計(jì)算:（8.4.2-1）式中:fq鋼-混凝土組合橋面板的計(jì)算自振頻率，Hz；w——永久荷載作用產(chǎn)生的撓度，cm。9.1一般規(guī)定9.1.1波折鋼-混凝土組合橋面板應(yīng)按運(yùn)輸與安裝、澆注橋面板混凝土兩個(gè)階段的強(qiáng)度、剛度時(shí)，可增加受力截面、設(shè)置局部9.2計(jì)算原則應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和局部穩(wěn)定性計(jì)算。9.2.2波折鋼-混凝土組合橋面板的底鋼板等鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)按有限元法進(jìn)行。荷載宜按均布荷載計(jì)算，施工設(shè)備等荷載可按集中荷載9.2.5優(yōu)化橋面板混凝土的澆注順9.3.1波折鋼-混凝土組合橋面板的鋼結(jié)構(gòu)施工計(jì)算，底鋼板的應(yīng)力不宜大于9.3.2波折鋼-混凝土組合橋面板的施工階段，底鋼板的撓度不應(yīng)大于L/180及20mm中的較小值。運(yùn)輸與安裝階段，L指鋼板支承點(diǎn)的間距；澆注橋面板混凝土階段，L指縱橫梁的間距（單位：a-波折底鋼板下緣寬度，b-波折底鋼板上緣寬度，hc-波折底鋼板上緣混凝土厚度，ha-波折底鋼板總高度，h-波折鋼-混凝土組合橋面板標(biāo)準(zhǔn)截面總厚度。1當(dāng)波折鋼-混凝土組合橋面板縱肋方向的跨度不超過(guò)2.5m時(shí)，該結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)截面總厚度h宜為20～25cm，波折底鋼板的板肋高度ha為8～12cm，鋼板肋頂部以上澆注的混凝土厚度hc不應(yīng)小于12cm2當(dāng)波折鋼-混凝土組合橋面板縱肋方向的跨度超過(guò)2.5m時(shí)，該結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)截面總厚度h、波折底鋼板的板肋高度ha、鋼板肋頂部以上澆注的混凝土厚度hc應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算確定。10.1.3波折鋼-混凝土組合橋面板應(yīng)與縱橫梁焊接連接，縱橫梁采用鋼構(gòu)件，再與波折鋼-混凝土組合橋面板的底鋼板焊接為了提高波折鋼-混凝土組合橋面板與縱橫梁的整體工作性能，降低縱橫梁的應(yīng)力水平，因此規(guī)程規(guī)定鋼底板與縱橫梁焊接連接，并通過(guò)縱橫梁頂端的剪力鍵與混凝土板形成錨固連接構(gòu)造。10.2.1波折鋼-混凝土組合橋面板用波置的剪力鍵不能滿足抗剪要求時(shí)，宜加密錯(cuò)位布置增加剪力鍵數(shù)量，剪力鍵錯(cuò)位布置示意應(yīng)符合圖置的剪力鍵不能滿足抗剪要求時(shí)，宜加密錯(cuò)位布置增加剪力鍵數(shù)量，剪