公路橋梁抗撞設(shè)計規(guī)范

公路橋梁抗撞設(shè)計規(guī)范SpecificationsforCollisionDesignofHighwayBridges2020-04-20發(fā)布2020-08-01實施中華人民共和國行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)部門：中華人民共和國交通運輸部實施日期：2020年08月01日人民交通出版社股份有限公司第21號2020年4月20日2020年4月21日印發(fā)根據(jù)交通運輸部《關(guān)于下達2008年度公路工程標(biāo)準(zhǔn)制修訂項目計劃的通知》(廳公路字〔2008〕147號)的要求，中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司作為主編單位主持編制人：李會馳(地址：北京市德勝門外大街85號德勝國際中心A座，中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司，郵編：100088,傳真電子郵箱：ssohpdi@163.com),譚邦明史方華梁立農(nóng)徐宏光劉海清鐘明全華新 1 2 22.2符號 3 5 53.2橋位與橋軸線 6 73.4通航凈空 7 8 94.1一般規(guī)定 94.2抗船撞設(shè)防目標(biāo) 4.3抗船撞性能驗算 5設(shè)防船撞力與設(shè)防代表船型 5.1一般規(guī)定 5.2分析方法 6船撞效應(yīng)計算方法 6.1一般規(guī)定 6.2質(zhì)點碰撞方法 6.3強迫振動方法 7結(jié)構(gòu)性防船撞設(shè)施 7.1一般規(guī)定 7.2選用原則 7.3設(shè)計方法 26附錄B船舶信息的收集和分類 31附錄C船撞橋概率-風(fēng)險分析方法 35 41 462.1.8航跡線trackline船舶航行的平面軌跡線；可通過船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)、船舶航行服務(wù)系統(tǒng)術(shù)語和符號總體設(shè)計3.2.1跨越航道橋梁的橋位選擇應(yīng)符合現(xiàn)行《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》(JTG地近期及遠(yuǎn)期規(guī)劃的影響，以便對通航船舶密度、通航船舶噸位以及類型有充分的—8—信息發(fā)布等，目的是盡量減少船撞事故的損失，并可以及時啟動船撞橋梁事故應(yīng)急圖4.1.3橋梁抗船撞設(shè)計流程所屬公路等級中橋高速一級二級三級四級本條依據(jù)基于性能設(shè)計方法的國際通則，提出了兩個作用水準(zhǔn)。兩個水準(zhǔn)的失效概4.2.4橋梁的抗船撞設(shè)防目標(biāo)應(yīng)按表4.2.4-1確定。橋梁結(jié)構(gòu)的抗船撞性能等級應(yīng)按表4.2.4-2的規(guī)定取用。橋梁構(gòu)件的抗船撞性能等級應(yīng)按表4.2.4-3的規(guī)定取用。結(jié)構(gòu)的抗船撞性能等級總體性能描述的臨界狀態(tài))喪失的臨界狀態(tài))通行能力一定程度降低，當(dāng)限制交通荷載和通行能力喪失的臨界狀態(tài))結(jié)構(gòu)接近倒塌，承載能力和通行能力接近完全喪失構(gòu)件的抗船撞性能等級須進行大的維修即可繼續(xù)使用需維修加固4.3.4當(dāng)墻(板)式構(gòu)件承受面外力時，應(yīng)按柱式構(gòu)件進行抗撞驗算；承受面內(nèi)力5設(shè)防船撞力與設(shè)防代表船型5.1.1橋區(qū)及上下游水域通航船舶的信息和數(shù)據(jù)應(yīng)按本規(guī)范附錄B的規(guī)定進行調(diào)5.1.2設(shè)防船撞力宜根據(jù)設(shè)防代表船型、撞擊速度，采用本規(guī)范第5.1.3條和第5.1.4條的公式計算。當(dāng)不具備分析條件時，也可按現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》取0.5～4.5;法向撞擊力撞擊力合力過程用一個等效靜力來近似代替。式(5.1.3-1)是根據(jù)我國8艘代表性輪船(3000~50000DWT)的船撞動態(tài)時間過程，經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計得到的。式(5.1.3-1)的計算結(jié)果與定的對比情況見表5-1。結(jié)果表明，本規(guī)范等效靜力計算公式的計算結(jié)果與我國現(xiàn)行美國《公路橋梁船撞設(shè)計指南》美國指南計算結(jié)果有限元結(jié)果/美國指南結(jié)果2.66倍美國指南中甲板室碰撞力速度5m/s6.26(動力模擬值)美國指南計算結(jié)果有限元結(jié)果/美國指南結(jié)果3.38倍美國指南中桅桿碰撞力速度5m/s式(5.1.4)是根據(jù)我國7艘代表性駁船(50～3000DWT)的船撞動態(tài)時間過程，經(jīng)美國《公路橋梁船撞設(shè)計指南》撞擊速度(D撞擊速度(D圖5.1.5船舶撞擊速度曲線5.2.1設(shè)防代表船型宜采用航道通航條件影響評價，或按本規(guī)范第5.2.2條的分位50位船型或概率分布為5%船型的較小者；按10%準(zhǔn)則，設(shè)防代表船型取第200位船2由設(shè)防船撞力，采用本規(guī)范第5.1.3條、第5.1.4條規(guī)定的撞擊力計算公式和應(yīng)取船舶型深1/2處。6.2.1采用質(zhì)點碰撞方法時，橋梁的有限元模型應(yīng)滿足本規(guī)范第6.1.3條的規(guī)定，結(jié)構(gòu)類型焊接鋼結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋(預(yù)應(yīng)力)混凝土結(jié)構(gòu)阻尼比6.3.1采用強迫振動方法時，橋梁的有限元模型應(yīng)滿足本規(guī)范第6.1.3條的規(guī)定，公路橋梁抗撞設(shè)計規(guī)范(JTG/T3360-02船舶撞擊作用采用強迫力模型，如圖6.3.1所示。樁基圖6.3.1強迫振動法動力計算模型6.3.2采用強迫振動方法時，強迫力模型應(yīng)按本規(guī)范附錄D的規(guī)定取值。6.3.3采用強迫振動方法時，結(jié)構(gòu)的振型阻尼比應(yīng)按表6.2.3取值。至于防船撞設(shè)施被撞擊后，還有多少撞擊作用傳遞到橋墩等主體結(jié)構(gòu)上，更需特殊附錄A構(gòu)件抗船撞性能指標(biāo)A.1鋼筋和鋼骨混凝土構(gòu)件的性能指標(biāo)A.1.1鋼筋和鋼骨混凝土構(gòu)件抗剪承載力應(yīng)按下列規(guī)定計算：構(gòu)件抗船撞性能指標(biāo)Vd=φs·(341.35√fi+1000·pwfn)bd,≤656.43√f&·0.8Ag(注：符號的含義及單位與第A.1.1條相同。A.1.3軸壓比小于0.5且剪跨比為1.5以上的鋼筋和鋼骨混凝土柱式構(gòu)件的彎曲A.1.3鋼筋混凝土構(gòu)件的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系θu=(φu-φy)Lp表A.1.3鋼筋混凝土柱式構(gòu)件的性能等級系數(shù)構(gòu)件性能等級α取值0表A.2.3柱式鋼管混凝土構(gòu)件性能等級系數(shù)構(gòu)件性能等級α取值0性能等級設(shè)計準(zhǔn)則滑動方向固定方向A.4樁基礎(chǔ)整體穩(wěn)定性指標(biāo)A.4.1樁基礎(chǔ)整體穩(wěn)定性指標(biāo)可表A.4.1的規(guī)定計算。性能等級一根樁屈服對應(yīng)的承臺質(zhì)心處的位移主要功能不受影響，無須進行大的維修即可繼續(xù)使用需維修加固3)漁船；1軍用艦船，包括戰(zhàn)斗艦艇、輔助艦船。在我國現(xiàn)行《海港總體設(shè)計規(guī)范》(JIS165)、《河港工程總體設(shè)計規(guī)范》(JTJ212)、筑的高度、裝載條件下上層建筑的高度、船長、型寬、型深、排水量、載重量和航根據(jù)國內(nèi)外船型資料，船舶質(zhì)量M(即排水量)與船舶載重量DWT有如下近似目前40萬～50萬噸級散貨船，20萬～40萬噸級油船，30萬立方液化天然氣運輸附錄C船撞橋概率-風(fēng)險分析方法的交點為o,則航道第1段局部坐標(biāo)系為0?-x?-yi,該局部坐標(biāo)系的x軸由o?指向0?+1,k下行航道Y文:0o橋墩圖C-1多折線航道模型d=H-E等高線來描述，如圖C-2所示。河床地形會有一些突起的地方(淺灘或礁石),這些突HL?HL?HL?…HLNL-1HLNC.1.4船舶撞擊速度應(yīng)根據(jù)本規(guī)范第5.1.5條的規(guī)定確定。C.1.5當(dāng)船舶橫向分布、偏航角分布和水位分布的原始概率密度函數(shù)的定義域一側(cè)或兩側(cè)無界時，應(yīng)按下列公式進行修正：P(Fp)=N(C,w;)Pas(C;,w;)P[Fp<中D0圖附錄D船撞動力荷載D.1.2對于輪船，式(D.1.1-1)的撞擊力-撞深參數(shù)(圖D.1.2)應(yīng)按下列公式確定：式中：8無量綱最終撞深，按表D.1.2取值；b、常系數(shù)，按表D.1.2取值；表D.1.2輪船撞擊力-撞深相關(guān)參數(shù)船舶等級(DWT)abdmax=a?β1V°船舶等級(DWT)D.2強迫力模型系數(shù)，按表D.2.2取值；當(dāng)船舶等級介于表列數(shù)據(jù)T=av?.30船舶等級(DWT)aηI?=α×10-3MV