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文檔簡介

ICS93.080.01CCSP2854IDB54/T0287—2023前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 24總體原則 35材料及構(gòu)件 35.1基本規(guī)定 35.2波紋鋼 45.3連接件 45.4防滲材料 45.5防腐材料 55.6結(jié)構(gòu)性回填材料 55.7其他材料 56設(shè)計(jì) 56.1基本規(guī)定 66.2橋涵布設(shè) 66.3跨徑(直徑)及凈高 66.4水文、水力計(jì)算 76.5地基、基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 76.6構(gòu)造設(shè)計(jì) 6.7主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.8防滲設(shè)計(jì) 6.9防腐及防磨蝕設(shè)計(jì) 6.10附屬工程設(shè)計(jì) 7施工 7.1基本規(guī)定 7.2施工準(zhǔn)備 7.3基坑開挖及地基處理 7.4波紋鋼板拱橋基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)施工 7.5波紋鋼管涵基礎(chǔ)及墊層施工 7.6波紋鋼安裝 7.7防腐及防磨蝕施工 7.8結(jié)構(gòu)性回填施工 7.9減載板施工 7.10洞口構(gòu)造物施工 7.11附屬工程施工 7.12現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù) 8質(zhì)量檢查及驗(yàn)收 DB54/T0287—20238.1基本規(guī)定 8.2進(jìn)場(chǎng)材料及構(gòu)件質(zhì)量驗(yàn)收 8.3工程質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定 8.4質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定用表 附錄A(規(guī)范性)波紋鋼管(拱)構(gòu)造參數(shù) 1附錄B(資料性)波紋鋼橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算相關(guān)參數(shù)計(jì)算 1附錄C(規(guī)范性)公路波紋鋼橋涵工程劃分 1附錄D(規(guī)范性)公路波紋鋼橋涵洞工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定用表 DB54/T0287—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由西藏自治區(qū)交通運(yùn)輸廳提出。本文件由西藏自治區(qū)交通運(yùn)輸廳歸口。本文件起草單位:西藏自治區(qū)交通勘察設(shè)計(jì)研究院、青海路拓工程設(shè)施制造集團(tuán)有限公司。本文件主要起草人:拉巴、宋方華、孔憲科、韓馨、米瑪、李元慶、邊巴瓊達(dá)、彭有宏、白瑪貢覺、韓昌花、尼瑪旺拉、楊雅芝。本文件為首次發(fā)布。1DB54/T0287—2023公路波紋鋼橋涵設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了公路波紋鋼橋涵的術(shù)語和定義、總體原則、材料及構(gòu)件、設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢查及驗(yàn)收等技術(shù)內(nèi)容。本文件適用于公路波紋鋼橋涵工程設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢查及驗(yàn)收。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T706熱軋型鋼GB/T709熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T1231鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件GB/T1591低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼GB/T2518連續(xù)熱鍍鋅和鋅合金鍍層鋼板及鋼帶GB/T6725冷彎型鋼通用技術(shù)要求GB/T1499.2鋼筋混凝土用鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋GB/T14683硅酮和改性硅酮建筑密封膠GB/T17643土工合成材料聚乙烯土工膜GB/T19250聚氨酯防水涂料GB/T26528防水用彈性體(SBS)改性瀝青GB/T27806環(huán)氧瀝青防腐涂料GB/T3323.1焊縫無損檢測(cè)射線檢測(cè)第1部分:X和伽瑪射線的膠片技術(shù)GB/T3323.2焊縫無損檢測(cè)射線檢測(cè)第2部分:使用數(shù)字化探測(cè)器的X和伽瑪射線技術(shù)GB/T34567冷彎波紋鋼管GB50017鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50661鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范JC/T483聚硫建筑密封膠JGJ82鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程JT/T536路橋用塑性體改性瀝青防水卷材JT/T722公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件JTG2120公路工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)JTG/T2231公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范JTG3363公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范JTG/T3365-02公路涵洞設(shè)計(jì)規(guī)范JTG/T3610公路路基施工技術(shù)規(guī)范2DB54/T0287—2023JTG/T3650公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTG5120公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范JTGB01公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTGD30公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD40公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD60公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG/TD81公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則JTG/TF30公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則JTG/TF80/1公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第一冊(cè)土建工程JTGF90公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范JTGH10公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范JTGH30公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程3術(shù)語和定義GB/T34567界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1波紋鋼橋涵corrugatedsteelbridgeandculvert采用螺旋波紋鋼管、環(huán)形波紋鋼管或波紋鋼板拼裝連接管(拱)形成主體結(jié)構(gòu)之后,周邊采用結(jié)構(gòu)性回填材料回填壓實(shí),以保證充分發(fā)揮土-結(jié)相互作用共同承擔(dān)荷載的結(jié)構(gòu)物。3.2分節(jié)整裝波紋鋼管sectionalcorrugatedsteelpipe將螺旋波紋鋼管或環(huán)形波紋鋼管,按照一定長度分成節(jié)段,安裝連接而成整體的波紋鋼管。3.3加勁肋板stiffenedribplate用于結(jié)構(gòu)加強(qiáng)作用安裝于波紋鋼管頂部或波紋鋼板拱肩及拱頂部位的波紋鋼板。3.4壁厚platethickness波紋鋼管、波紋鋼板凳厚度(不含鍍鋅層等防腐層)。3.5管箍、法蘭盤pipehoop、flangeplate用于波紋鋼管接頭連接的部件。3.6螺栓連接副boltconnectionpair用于波紋鋼管連接的高強(qiáng)度螺栓標(biāo)準(zhǔn)套裝組合件。一套螺栓連接副由一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母和兩個(gè)鋼墊片組成。3.7波紋鋼管(拱)跨徑(直徑)corrugatedsteelpipe(arch)diameter(span)波紋鋼橋涵管(拱)內(nèi)水平方向?qū)?yīng)波峰之間的最大凈距離。3.8計(jì)算跨徑或直徑calculateddiameter波紋鋼管(拱)內(nèi)水平方向的波紋中性軸(波峰與波谷之間的1/2處)之間的最大距離。3DB54/T0287—20233.9計(jì)算矢高calculatedvectorheight圓弧拱形結(jié)構(gòu)為拱頂波紋中性軸處拱半徑的2倍、箱形拱結(jié)構(gòu)為拱頂波紋中性軸處至拱腳的豎向距離,波紋鋼管圓管形結(jié)構(gòu)為波紋中性軸處管的直徑、管拱形結(jié)構(gòu)為管底波紋中性軸處至管頂波紋中性軸處高度的0.5倍。3.10結(jié)構(gòu)性回填structuralbackfill對(duì)發(fā)揮回填土體-波紋鋼管相互作用的回填區(qū)域進(jìn)行的土體回填。3.11最小填土厚度minimumdepthofcover能夠保證波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和發(fā)揮土—鋼結(jié)合相互作用的管頂以上的覆蓋土層厚度(垂直距離)最小值(不含路面結(jié)構(gòu)層厚度)。3.12減載板loadsheddingplate布置于波紋鋼管頂結(jié)構(gòu)性回填層中的鋼筋混凝土板或波紋鋼板。3.13磨蝕abrasion指流水等所攜碎屑物通過波紋鋼管涵洞時(shí)對(duì)其內(nèi)壁自然進(jìn)行的機(jī)械磨損。3.14噴涂防腐secondarypaintingforanticorrosive在波紋鋼管(拱)鍍鋅防腐層表面采用防腐材料進(jìn)行的噴涂防腐層。3.15質(zhì)量證明文件certificateofquality隨同進(jìn)場(chǎng)構(gòu)件及材料等一同提供用于證明其質(zhì)量狀況的有效文件。4總體原則4.1波紋鋼橋涵設(shè)計(jì)與施工應(yīng)遵循“安全、環(huán)保、耐久、適用、經(jīng)濟(jì)”原則。4.2設(shè)計(jì)與施工應(yīng)符合生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求,并與自然環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)。4.3波紋鋼橋涵的養(yǎng)護(hù)檢查和日常養(yǎng)護(hù)、定期養(yǎng)護(hù)、災(zāi)害防治等,參照J(rèn)TG5120、JTGH10和JTGH30規(guī)定執(zhí)行。4.4波紋鋼橋涵設(shè)計(jì)、施工及質(zhì)量驗(yàn)收除應(yīng)符合本文件規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)范)規(guī)定。5材料及構(gòu)件5.1基本規(guī)定5.1.1波紋鋼用鋼材應(yīng)滿足高寒高海拔低溫環(huán)境和冷彎加工工藝等性能要求。5.1.2波紋鋼管(拱)不宜采用耐候結(jié)構(gòu)鋼或不銹鋼復(fù)合鋼板及鋼帶。5.1.3環(huán)形波紋鋼管的管體焊接、管節(jié)連接角鋼法蘭焊接、管體三通或彎頭焊接、管箍連接件焊接等的焊縫內(nèi)部缺陷,應(yīng)符合GB50661規(guī)定的檢驗(yàn)等級(jí)B級(jí)和評(píng)定等級(jí)Ⅱ級(jí)質(zhì)量要求,焊縫外觀質(zhì)量應(yīng)符合GB50661規(guī)定的一級(jí)焊縫等級(jí)要求。4DB54/T0287—20235.1.4波紋鋼管(拱)裝配化安裝應(yīng)采用高強(qiáng)度螺栓連接副連接構(gòu)件。5.1.5防滲密封墊應(yīng)具有良好的抗凍、耐寒、耐腐蝕性能。5.2波紋鋼5.2.1螺旋波紋鋼管用鋼帶,宜采用S300GD+Z、S320GD+Z或S350GD+Z牌號(hào)的熱鍍純鋅鍍層結(jié)構(gòu)鋼,力學(xué)性能、尺寸、外形、重量及允許偏差應(yīng)符合GB/T2518規(guī)定。5.2.2環(huán)形波紋鋼管或拼裝管(拱)用鋼板或鋼帶,宜采用Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼、Q355低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,鋼級(jí)宜采用B級(jí)、C級(jí)或D級(jí)。力學(xué)性能應(yīng)分別符合GB/T700和GB/T1591規(guī)定。尺寸、外形、重量及允許偏差應(yīng)符合GB/T709規(guī)定,厚度允許偏差應(yīng)符合C類規(guī)定。5.2.3GB/T700規(guī)定的Q235B級(jí)沸騰鋼軋制的鋼板或鋼帶(鋼牌號(hào):Q235AF-U12350、Q235BF-U12353)不應(yīng)用于環(huán)境溫度等于或低于-20℃的波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)。5.2.4波紋鋼管(板)宜采用常規(guī)波形,波紋鋼類型、波形(規(guī)格)及壁厚見表1;表1波紋鋼類型及波形(規(guī)格)及壁厚參數(shù)波峰波谷處圓弧半徑Y(jié)壁厚t波形、結(jié)構(gòu)的不同跨徑度的波紋鋼具體壁厚見5.3連接件5.3.1高強(qiáng)度螺栓副連接,采用大六角頭螺栓、大六角螺母和鋼墊片的性能應(yīng)符合GB/T1231規(guī)定,連接副的性能等級(jí)配套組合見6.6.3.1。5.3.2管箍連接件用鋼帶見5.2.1、波形和尺寸見6.6.3.2。5.3.3等邊角鋼法蘭連接件宜采用碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,力學(xué)性能應(yīng)分別符合GB/T700和GB/T1591規(guī)定。角鋼法蘭尺寸見6.6.3.3,角鋼截面積、截面特性、理論重量等應(yīng)符合GB/T706規(guī)定。5.3.4波紋鋼板拱腳不等邊槽鋼連接件,力學(xué)性能應(yīng)符合GB/T6725規(guī)定,不等邊槽鋼尺寸見6.6.3.5;槽鋼底部焊接預(yù)埋帶肋鋼筋,力學(xué)性能應(yīng)符合GB/T1499.2規(guī)定。5.4防滲材料5.4.1管箍連接、法蘭連接、波紋鋼板拼裝管(拱)連接的接縫防滲密封墊應(yīng)符合GB/T34567規(guī)定。5.4.2波紋鋼管(拱)外壁的螺母及鋼墊片防滲密封處理宜采用硅酮密封膠(SR類)或雙組分聚硫密封膠,其性能應(yīng)分別符合GB/T14683、JC/T483規(guī)定。采用其他密封膠時(shí),性能不低于硅酮密封膠(SR類)或雙組分聚硫密封膠的性能要求。5DB54/T0287—20235.4.3波紋鋼拼裝管(拱)連接接縫處的防滲材料,采用聚氨酯涂層時(shí),宜采用聚氨酯防水涂層(MPU類),性能應(yīng)符合GB/T19250規(guī)定;采用防水卷材時(shí),宜采用路橋用塑性體改性瀝青防水卷材,性能應(yīng)符合JT/T536規(guī)定。5.4.4結(jié)構(gòu)性回填層中的防滲隔水層,宜采用環(huán)保用高密度聚乙烯土工膜,性能應(yīng)符合GB/T17643規(guī)定。5.5防腐材料5.5.1波紋鋼管(板)、連接件,采用熱浸鍍鋅防腐的鋅應(yīng)符合GB/T34567規(guī)定。5.5.2波紋鋼管(拱)外壁與土體接觸面防腐層,宜采用環(huán)氧瀝青或改性瀝青涂層,性能(產(chǎn)品要求、技術(shù)要求)應(yīng)分別符合GB/T27806、GB/T26528規(guī)定。當(dāng)采用其他防腐涂層材料時(shí),性能不應(yīng)低于環(huán)氧瀝青或改性瀝青的防腐性能要求。5.5.3波紋鋼管(拱)內(nèi)壁的外露面在鍍鋅層表面采用防腐涂裝時(shí),宜根據(jù)使用環(huán)境采用普通型或長效型涂裝材料及超強(qiáng)耐磨環(huán)氧漆、環(huán)氧玻璃鱗片漆、環(huán)氧漆等,性能等應(yīng)符合JT/T722規(guī)定。5.5.4波紋鋼管(拱)涂裝防腐保護(hù)(包裹)層,宜采用環(huán)保用高密度聚乙烯土工膜,性能應(yīng)符合GB/T17643規(guī)定。5.6結(jié)構(gòu)性回填材料5.6.1波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)周圍規(guī)定范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)性回填,宜選用礫類土、砂類土等低腐蝕性、低壓縮性、易壓實(shí)的填料,最大粒徑不應(yīng)大于波紋鋼管(拱)波深的0.5倍、且不大于50mm。5.6.2最大凍深范圍內(nèi)或凍土區(qū)的回填,應(yīng)采用粗粒土,小于0.075mm顆粒含量不大于5%。5.6.3液限大于50%、塑性指數(shù)大于26(多年凍土區(qū)液限大于32%、塑性指數(shù)大于12)的細(xì)粒土或黏性土、高液限粉土、膨脹率大于3%的土以及對(duì)波紋鋼產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕性的土,不準(zhǔn)許用于結(jié)構(gòu)性回填。5.7其他材料5.7.1地基換填的材料宜采用級(jí)配良好的砂礫。5.7.2波紋鋼涵管的地基(管基)上松鋪墊層和波紋鋼板減載板底面松鋪墊層,宜采用級(jí)配良好的砂礫石混合料、砂質(zhì)土等,不應(yīng)有尖銳顆粒,最大粒徑應(yīng)符合表2規(guī)定,小于0.075mm顆粒含量應(yīng)不大于5.0%。表2松鋪砂礫墊層材料規(guī)格55.7.3波紋鋼板拱結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)及拱座(混凝土墩臺(tái)身下部結(jié)構(gòu))、洞口、附屬工程和洞口外調(diào)治構(gòu)造規(guī)定。5.7.4鋼筋混凝土減載板材料的質(zhì)量和鋼筋力學(xué)性能,應(yīng)符合JTG/TF30規(guī)定。6DB54/T0287—20236.1基本規(guī)定6.1.1波紋鋼橋涵設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮公路等級(jí)、重要性程度、地形地貌、地質(zhì)、荷載、進(jìn)出口排水或通行條件、路基填高、結(jié)構(gòu)性回填最小高度、材料運(yùn)輸、施工、養(yǎng)護(hù)等特征條件。6.1.2波紋鋼橋涵設(shè)計(jì)洪水頻率、設(shè)計(jì)荷載、設(shè)計(jì)安全等級(jí)和結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)等,應(yīng)符合JTGD60、JTG/T3365-02和JTG2120規(guī)定。6.1.3一級(jí)及以上等級(jí)公路的波紋鋼橋涵主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限不應(yīng)低于50年、二級(jí)及以下等級(jí)公路不應(yīng)低于30年。6.1.4應(yīng)針對(duì)波紋鋼橋涵路段的腐蝕性環(huán)境和排水環(huán)境,進(jìn)行防腐和防沖刷(防磨蝕)設(shè)計(jì)。6.2橋涵布設(shè)6.2.1波紋鋼結(jié)構(gòu)橋涵適用條件廣泛,一般地質(zhì)均可設(shè)置,下列條件宜優(yōu)先設(shè)置:a)設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.2g的地區(qū);b)地基承載力相對(duì)較低的路段;c)地形條件復(fù)雜路段,涵洞需分岔、曲線布設(shè)時(shí);d)砂、石等原材料缺乏地區(qū);e)多年凍土路段;f)交通應(yīng)急搶險(xiǎn)保通等工程。6.2.2波紋鋼橋涵的位置應(yīng)符合公路路線布設(shè)要求。6.2.3應(yīng)詳細(xì)調(diào)查、分析歷史最大洪水量,合理布設(shè)孔徑(直徑),并采取防洪等安全措施。6.2.4橋涵布設(shè)除應(yīng)滿足排洪(排水)要求外,還應(yīng)與公路排水系統(tǒng)、水利規(guī)劃及排灌相配合。6.2.5根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果,波紋鋼橋涵單孔不滿足排洪、灌溉時(shí)或不能滿足管(拱)頂最小填土高度時(shí),可并列雙孔或多孔布設(shè)。一處多孔布設(shè)時(shí)的波紋鋼板拱橋見6.3.1、波紋鋼涵洞不宜超過三孔。涵洞分岔布設(shè)時(shí),可通過彎頭、三通等構(gòu)造連接成整體結(jié)構(gòu)。6.2.6橋涵中線與道路中線宜正交布設(shè),波紋鋼板拱橋斜交時(shí)交角不宜大于30°、波紋鋼管涵斜交時(shí)交角不宜大于45°。6.2.7橋涵洞口(進(jìn)出口)處的構(gòu)造設(shè)置,其型式和尺寸應(yīng)使橋涵具有相應(yīng)過水能力和保證橋涵處路堤的穩(wěn)定。6.2.8橋涵的其他布設(shè)及勘測(cè)等,應(yīng)符合JTGD60和JTG/T3365-02規(guī)定。6.3跨徑(直徑)及凈高6.3.1波紋鋼板拱橋跨徑(直徑)應(yīng)符合下列規(guī)定:a)波紋鋼板拱橋的標(biāo)準(zhǔn)化跨徑、連續(xù)孔數(shù)及多孔跨徑總長符合表3規(guī)定;b)拱下凈空(建筑界限)符合JTGD60和JTGB01規(guī)定;c)矢高不能滿足拱下凈高時(shí),采用實(shí)體墻式鋼筋混凝土墩臺(tái)身增加拱下凈高。表3波紋鋼板拱橋標(biāo)準(zhǔn)化跨徑、孔數(shù)及多孔跨徑總長6352317DB54/T0287—20236.3.2波紋鋼管涵洞跨徑(直徑)應(yīng)符合下列規(guī)定:4.00m、5.00m、6.00m、7.00m、8.00m、9.00m、10.00m;b)采用無壓力式涵洞設(shè)計(jì),跨徑(直徑)根據(jù)設(shè)計(jì)洪水流量、河溝斷面形態(tài)、地質(zhì)和進(jìn)出口溝床加固形式等條件和JTG/T3365-02的有關(guān)勘測(cè)、水文和水力等計(jì)算確定,最小跨徑(直徑)、涵洞內(nèi)頂點(diǎn)至最高流水面凈高符合表4規(guī)定。表4波紋鋼管涵洞不同長度的最小跨徑(直徑)、流水面凈高注1:高寒或高海拔地區(qū)有涎流冰影響的波紋鋼管涵洞,應(yīng)視6.4水文、水力計(jì)算6.4.1波紋鋼橋涵的設(shè)計(jì)洪水頻率和水文、水力計(jì)算,應(yīng)符合JTGD60和JTG/T3365-02規(guī)定。6.4.2波紋鋼管涵洞內(nèi)下部無防磨蝕鋪裝層的水力計(jì)算時(shí),糙率可按表5取值。表5波紋鋼管涵洞內(nèi)無防磨蝕鋪裝時(shí)的糙率推薦值糙率nh6.5地基、基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.5.1一般規(guī)定6.5.1.1波紋鋼結(jié)構(gòu)橋涵的地基設(shè)計(jì),應(yīng)分析管(拱)底下部及起拱線兩側(cè)結(jié)構(gòu)性回填范圍內(nèi)(見6.6.6.1)地基土體的均勻連續(xù)力學(xué)特性、承載力和沉降性能。6.5.1.2地基處理寬度(縱路線向)應(yīng)不小于6.6.5.1規(guī)定的結(jié)構(gòu)性回填最小寬度,長度(橫路基向)應(yīng)為波紋鋼管(拱)底部和洞口(進(jìn)出口)部分。6.5.1.3應(yīng)根據(jù)波紋鋼管(拱)自重、波紋鋼板拱橋基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)、土-鋼結(jié)合共同受力、土拱效應(yīng)和柔性結(jié)構(gòu)等特性,結(jié)合JTG3363規(guī)定對(duì)地基及基礎(chǔ)、地基承載力、沉降和穩(wěn)定性等進(jìn)行計(jì)算。6.5.1.4非凍脹土層基礎(chǔ)、凍脹土層基礎(chǔ)、基礎(chǔ)防沖刷和洞口(進(jìn)出口)路基邊坡?lián)跬翂Φ牡鼗盎A(chǔ)、洞口構(gòu)造物的地基及基礎(chǔ),應(yīng)符合JTG3363和JTGD30規(guī)定。6.5.2波紋鋼板拱橋基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)6.5.2.1波紋鋼板拱的地基及基底處理應(yīng)符合JTG3363規(guī)定。6.5.2.2基礎(chǔ)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于C30的鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)(淺基礎(chǔ))。8DB54/T0287—20236.5.2.3波紋鋼板拱不能滿足拱下凈空要求時(shí)或箱形拱頂以上填土超過6.6.5.2規(guī)定的最大厚度限值時(shí),可在基礎(chǔ)上增加實(shí)體墻式鋼筋混凝土墩(臺(tái))身至滿足拱下凈空要求。6.5.2.4基礎(chǔ)上或?qū)嶓w墻式墩(臺(tái))身頂上設(shè)置鋼筋混凝土拱座,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C40??鐝酱笥诨虻扔?0m時(shí)的拱座寬度不小于100cm,跨徑大于10m時(shí)的拱座寬度不小于120cm,拱座高度為60cm~100cm。多孔連拱之間的拱座寬度應(yīng)滿足6.6.5.1規(guī)定的波紋鋼板拱腳之間的結(jié)構(gòu)性回填最小寬度。拱座配筋布置和計(jì)算滿足承載能力要求。6.5.2.5拱座預(yù)埋波紋鋼板拱腳兩側(cè)的后澆混凝土(見圖5)鋼筋。后澆混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C30,頂面設(shè)斜坡面形式(里高外低),外邊緣高度宜為30cm,且不與拱肩部位波紋鋼加勁肋板底部接觸。6.5.3波紋鋼管涵洞地基及墊層6.5.3.1地基處理最小厚度及處理方案應(yīng)符合表6規(guī)定。表6波紋鋼管涵洞地基處理最小厚(深)度及處理方案優(yōu)質(zhì)土地基(碎石土、D<900),900<D≤2000D>2000D>5000200mm~400mm(波深小于55mm時(shí)采用較小值、波深大5.0m時(shí),管頂以上填土每增高1.0m,地基處理厚度增加巖石與土質(zhì)地基銜接段清除風(fēng)化巖層或表層,銜接段換填長度不小于波紋鋼管直徑的1.5倍;換填壓實(shí)度≥95%按JTGD30和JTG3363規(guī)定處理6.5.3.2波紋鋼管拱形拱腳處的極限狀態(tài)或壓力不滿足計(jì)算要求時(shí),應(yīng)加固處理(見圖1)。rb——管拱形底部半徑;rh——管拱形拱腳處半徑。圖1管拱形拱腳處地基加固處理示意圖9DB54/T0287—20236.5.3.3除巖石地基外,應(yīng)根據(jù)地基的預(yù)期最大變形(沉降量)、管底縱坡和填土高度等因素綜合確定設(shè)置防沉降積水的預(yù)拱度。一般在管基上預(yù)留設(shè)置管頂以上總填土高度(?)的0.25%~0.5%與管長度(L)的0.3%~0.6%之和的預(yù)拱度;多年凍土路段或部位的波紋鋼管涵洞預(yù)拱度可適當(dāng)增大,且涵洞中心的高程不高于進(jìn)水口的高程。6.5.3.4涵洞洞口底部應(yīng)銜接設(shè)置混凝土枕梁基礎(chǔ),寬度不小于30cm、長度不小于波紋鋼管直徑,基礎(chǔ)埋深應(yīng)在季節(jié)性最大凍深以下不小于25cm,并對(duì)基礎(chǔ)土質(zhì)進(jìn)行防凍處理。6.5.3.5符合6.9.1.5規(guī)定的嚴(yán)重磨蝕的涵洞,波紋鋼管下部可埋置于地下,埋置于洞口標(biāo)高以下深度不宜小于50cm,管內(nèi)鋪砌至地面標(biāo)高的截面空間(流水面凈高)應(yīng)滿足6.3.2b)的要求。6.5.3.6波紋鋼管涵洞管基松鋪墊層應(yīng)符合下列規(guī)定:a)管基墊層采用級(jí)配砂礫,松鋪厚度應(yīng)填充波谷(波深),最大厚度不大于波深的1.6倍,且不小于波深的1.3倍;b)圓管形截面的管基寬度,平面地基上安裝時(shí)宜為管徑的0.4倍,開槽安裝時(shí)應(yīng)為槽的弧長;管拱形截面的管基墊層寬度宜為管底弧長的1.2倍。6.6構(gòu)造設(shè)計(jì)6.6.1一般規(guī)定6.6.1.1波紋鋼板拱橋宜采用圓弧拱(見圖2分圖a)和箱形拱(見圖2分圖b)兩種開口截面;波紋鋼管涵洞宜采圓管形(見圖2分圖c)和管拱形(見圖2分圖d)兩種閉口截面。a)波紋鋼板拱橋圓弧拱開口截面b)波紋鋼板c)圓管形閉口截面);2——鋼筋混凝土拱座;3——波紋鋼板拱(箱形拱);4——波紋鋼管(圓管形);圖2波紋鋼橋涵截面形式示意圖DB54/T0287—20235——波紋鋼管(管拱形);o——波紋鋼管(拱)跨徑(直徑H——波紋鋼管(拱)頂以上填土厚度(含路面結(jié)構(gòu)層厚度Dh——計(jì)算跨徑(波紋中性軸處計(jì)算DV——計(jì)算矢高(波紋中性軸處計(jì)算);b——結(jié)構(gòu)性回填最小寬度范圍區(qū);Rs——計(jì)算矢高(波紋中性軸處計(jì)算);b——管拱形底部半徑;c——箱形拱拱肩半徑;t——波紋鋼管(拱)頂部半徑;h——管拱拱腳半徑。圖2波紋鋼橋涵截面形式示意圖(續(xù))6.6.1.2波紋鋼板圓弧拱適宜拱頂以上填土較高的路段、箱形拱適宜拱頂以上填土較低的路段。拱形選擇以拱下通行能力并滿足附錄A的技術(shù)參數(shù)確定,拱下凈空不足時(shí),可根據(jù)6.5.2.3調(diào)整空間。6.6.1.3當(dāng)波紋鋼管涵洞不能滿足排洪等能力時(shí),宜采用圓弧拱或箱形拱開口截面結(jié)構(gòu)。6.6.2波紋鋼管(拱)構(gòu)造6.6.2.1分節(jié)整裝螺旋波紋鋼管見圖3分圖a)、分節(jié)整裝環(huán)形波紋鋼管見圖3分圖b分節(jié)段長度根據(jù)運(yùn)輸和施工現(xiàn)場(chǎng)安裝條件等確定;拼裝管(拱)的波紋鋼板見圖3分圖c)、波紋鋼板拼裝管見圖3分圖d)、波紋鋼板拼裝拱見圖3分圖e)。a)螺旋波紋鋼管c)波紋鋼板d)波紋鋼板拼裝管D——波紋鋼管直徑;Lc——波紋鋼板弧線長;圖3波紋鋼管和波紋鋼板拼裝管(拱)示意圖DB54/T0287—20236.6.2.2運(yùn)輸條件受限時(shí)或直徑大于3.0m的波紋鋼管,宜采用波紋鋼板拼裝管。6.6.2.3波紋鋼板標(biāo)準(zhǔn)長度和寬度宜參考GB/T34567規(guī)定,當(dāng)拼裝管(拱)或加勁肋板的局部長度和寬度需減小時(shí),經(jīng)計(jì)算確定。6.6.2.4波紋鋼管(拱)類別及適宜工程類型見表7,波紋鋼管(拱)構(gòu)造參數(shù)見附錄A。表7波紋鋼管(拱)類別及適宜工程類型注:不同標(biāo)準(zhǔn)跨徑(直徑)的波紋鋼管(拱)具體壁厚見附錄A。6.6.3連接構(gòu)造6.6.3.1高強(qiáng)度螺栓連接構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:a)分節(jié)整裝的螺旋波紋鋼管的管箍連接、環(huán)形波紋鋼管法蘭連接和波紋鋼板拼裝管(拱)連接,采用高強(qiáng)度螺栓連接;b)高強(qiáng)度螺栓連接副的性能等級(jí)配套組合見表8;c)螺栓連接副的鋼墊片尺寸見表9,鋼墊片的螺栓孔型及孔徑與被連接件一致;d)凸凹面型鋼墊片的凸凹面半徑與波紋鋼板件的波峰處或波谷處半徑一致;e)根據(jù)JGJ82規(guī)定計(jì)算確定螺栓長度,終擰后外露出2~3個(gè)扣絲。表8高強(qiáng)度螺栓連接副性能等級(jí)配套組合及扭矩系數(shù)注1:S、H分別為螺栓和螺母的性能等級(jí)符號(hào),注2:螺栓連接副組合1和組合2在設(shè)計(jì)螺栓連接時(shí),按滿足計(jì)算強(qiáng)表9鋼墊片尺寸——————— DB54/T0287—20236.6.3.2分節(jié)整裝螺旋波紋鋼管連接構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:a)分節(jié)整裝螺旋波紋鋼管的管身咬口連接構(gòu)造及咬合力、管箍連接件構(gòu)造符合GB/T34567規(guī)定;b)管箍的波形(規(guī)格)及壁厚與被連接的主體管節(jié)相同;c)管箍連接螺栓規(guī)格及管箍的段式見表10。表10管箍連接螺栓規(guī)格及段式D≤10006.6.3.3分節(jié)整裝環(huán)形波紋鋼管法蘭連接構(gòu)造應(yīng)符合GB/T34567規(guī)定,法蘭螺栓孔距不大于157mm(弧長)并均勻分布。法蘭尺寸及連接螺栓規(guī)格見表11。表11法蘭尺寸及連接螺栓規(guī)格6.6.3.4波紋鋼板件拼裝管(拱)連接構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:a)拼裝波紋鋼管(拱)的縱縫(板件端頭短邊)采用錯(cuò)縫(T形縫)、環(huán)縫(板件側(cè)邊長邊)采用通縫;b)波紋鋼板縱縫、環(huán)縫連接螺栓孔采用標(biāo)準(zhǔn)圓孔,螺栓規(guī)格(公稱直徑)配套的孔徑見表12,孔位、孔邊距和孔間距等符合GB/T34567規(guī)定,縱縫、環(huán)縫均不焊接連接;c)波紋鋼板拼裝管(拱)縱縫連接的螺栓規(guī)格及數(shù)量見表13,環(huán)縫采用單排螺栓連接,高強(qiáng)度螺栓連接副(規(guī)格)與縱縫連接相同。表12螺栓規(guī)格配套的螺栓孔徑M20M24表13波紋鋼板拼裝管(拱)縱縫連接高強(qiáng)度螺栓規(guī)格及數(shù)量22123333DB54/T0287—2023表13波紋鋼板拼裝管(拱)縱縫連接高強(qiáng)度螺栓規(guī)格及數(shù)量(續(xù))33336.6.3.5波紋鋼板拱橋的拱腳與拱座連接構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:a)波紋鋼板拱腳與鋼筋混凝土拱座采用鉸接連接。拱座上預(yù)埋不等槽鋼,截面尺寸見表14;b)跨徑小于10m時(shí),槽鋼長邊采用單排螺栓孔布置(見圖4分圖a);跨徑大于或等于10m時(shí),槽鋼長邊采用雙排螺栓孔布置(見圖4分圖b);c)槽鋼長邊上的螺栓孔橫向(水平)間距為波紋鋼板的波距,螺栓孔位對(duì)應(yīng)于波紋鋼板拱腳處外側(cè)波峰部位(波峰與不等邊槽鋼長邊螺栓連接),且波紋鋼板拱腳端頭座實(shí)于槽鋼底面;d)槽鋼底面與波紋鋼板拱腳處切線垂直(見圖5),槽鋼底面與拱座水平面的夾角α(見圖5分圖b)根據(jù)波紋鋼板拱腳的角度計(jì)算調(diào)整布置;e)槽鋼底面中軸線上栓接或焊接預(yù)埋鋼筋,并與鋼筋混凝土拱座中鋼筋連接一體(見圖5);預(yù)埋根據(jù)直徑不小于20mm、直線段長度不小于拱座高度的2/3、間距400mm。表14不等邊槽鋼橫截面尺寸邊厚t底寬DK長邊寬CBK短邊寬DBK8a)不等邊槽鋼長邊單孔螺栓孔b)不CBK——不等邊槽鋼長邊寬;DBK——不等邊槽鋼短邊寬;DK——不等邊槽鋼底寬;t——不等邊槽鋼邊厚。圖4不等邊槽鋼示意圖DB54/T0287—2023a)波紋鋼板拱腳與槽鋼和拱座垂直連接b)波紋鋼板拱腳垂直于槽3——不等邊槽鋼底面與拱座水平面的夾角(?);圖5波紋鋼板拱腳鋼鉸接連接示意圖6.6.4加勁肋板構(gòu)造6.6.4.1跨徑(直徑)大于或等于8.0m的波紋鋼板拱橋和波紋鋼管涵洞,宜設(shè)置波紋鋼板加勁肋板。6.6.4.2加勁肋板的波形、壁厚、寬度、弧形曲面及半徑、鍍鋅層厚度等,應(yīng)與波紋鋼管(拱)主體結(jié)構(gòu)的波紋鋼板相同。6.6.4.3波紋鋼板拱橋拼裝拱加勁肋板構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:a)圓弧拱頂?shù)牟y鋼加勁肋板截面布置及構(gòu)造見6.6.4.4;b)箱形拱結(jié)構(gòu),在拱頂和拱肩處設(shè)置環(huán)向波紋鋼加勁肋板,縱向每間隔3個(gè)波距設(shè)置(見圖6)。拱肩處的加勁肋板底端距拱座頂面宜為400mm~600mm;拱肩處加勁肋板長度與拱腳處的短基板相同,拱頂處加勁肋板長度與拱腳處的長基板相同;c)加勁肋板與波紋鋼管(拱)主體結(jié)構(gòu)波峰對(duì)波峰連接與螺栓孔布置見圖6分圖b),并利用主體結(jié)構(gòu)接縫連接螺栓一體化連接,形成組合截面。DB54/T0287—2023圖6波紋鋼板拱加勁肋板構(gòu)造示意圖——波紋鋼板拱腳長基板;——波紋鋼板拱腳短基板;圖6波紋鋼板拱加勁肋板構(gòu)造示意圖(續(xù))6.6.4.4波紋鋼管涵板拼裝管加勁肋板,設(shè)置于波紋鋼管頂縱軸線上,截面長度為圓心角120°扇形弧長,呈扇形組合截面,見圖7分圖a沿波紋鋼管頂縱軸線每間隔3個(gè)波距設(shè)置,見圖7分圖b)。a)波紋鋼管加勁肋板截面構(gòu)造b)波紋鋼加勁肋板縱向構(gòu)圖7波紋鋼管頂加勁肋板構(gòu)造示意圖DB54/T0287—20236.6.5結(jié)構(gòu)性回填范圍、最小厚度及隔水層6.6.5.1波紋鋼管(拱)側(cè)的結(jié)構(gòu)性回填范圍應(yīng)符合下列規(guī)定:a)波紋鋼管(拱)側(cè)地基以上的結(jié)構(gòu)性回填最小寬度(縱路線向)范圍、并列雙管(拱)或多管(拱)之間的結(jié)構(gòu)性回填最小寬度見表15、圖8;b)波紋鋼管(拱)地基以上的結(jié)構(gòu)性回填長度(橫路基向)范圍,與路基邊坡坡腳寬度(包括路基邊坡側(cè)墻或護(hù)坡等)相同。表15結(jié)構(gòu)性回填最小寬度計(jì)算跨徑(直徑)Dhb′Dh≤1.02b+2Dh+b′2b+3Dh+2b′2.0<Dh≤10.0Dh>10.0a)波紋鋼板拱橋單孔(跨)結(jié)構(gòu)b)波紋鋼板拱c)波紋鋼管涵洞單管(孔)結(jié)構(gòu)d)波紋鋼管涵洞雙Dh——計(jì)算跨徑(波紋中性軸處計(jì)算Hmin——管(拱)頂(波紋中軸線處)以上結(jié)構(gòu)性回填最小填土厚度(不含路面結(jié)構(gòu)層);DB54/T0287—2023圖8波紋鋼管(拱)兩側(cè)結(jié)構(gòu)性回填范圍示意圖6.6.5.2波紋鋼管(拱)頂以上的結(jié)構(gòu)性回填最小厚度應(yīng)符合下列規(guī)定:a)波紋鋼管(拱)頂波峰以上(見圖9)的結(jié)構(gòu)性回填最小厚度,除波紋鋼箱形拱結(jié)構(gòu)外,按公結(jié)構(gòu),最小填土厚度為公式(1)計(jì)算的最大值與1.50m比較,兩者取較小值;b)波紋鋼箱形拱頂波峰以上結(jié)構(gòu)性回填最小填土厚度不小于0.45m、最大填土厚度不大于1.50mm(不含路面結(jié)構(gòu)層),并進(jìn)行有限元分析(見6.7.3.7);c)波紋鋼板箱形拱依賴自身抗彎承載能力承擔(dān)外荷載,若箱形拱頂以上填土厚度(不含路面結(jié)構(gòu)層)超過1.50m時(shí),按6.5.2.3設(shè)置墩(臺(tái))身至拱頂以上填土厚度限值符合要求;d)當(dāng)波紋鋼管(拱)頂以上結(jié)構(gòu)性回填最小厚度不足或受限時(shí),設(shè)置減載板(見6.6.6),并滿足設(shè)置減載板后的最小填土厚度。a)無加勁肋板的波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)b)有加勁肋板H——波紋鋼管(拱)頂以上填筑總厚度(含路基填筑層和路面結(jié)構(gòu)層圖9波紋鋼管頂以上結(jié)構(gòu)性回填最小厚度示意圖式中:Hmin——波紋鋼管(拱)頂以上結(jié)構(gòu)性回填最小厚度(不含路面結(jié)構(gòu)層厚度),單位為米(m);max——計(jì)算結(jié)果取最大值,單位為米(m);Dh——波紋鋼管(拱)計(jì)算科技或計(jì)算直徑,單位為米(m),按圖2界限取值;DV——波紋鋼管(拱)計(jì)算矢高,單位為米(m按圖2界限取值。6.6.5.3波紋鋼管(拱)側(cè)結(jié)構(gòu)性回填范圍內(nèi)和管(拱)頂以上結(jié)構(gòu)性回填最小厚度的分層壓實(shí)度不應(yīng)小于96%。6.6.5.4結(jié)構(gòu)性回填設(shè)計(jì)應(yīng)與洞口構(gòu)造、邊坡側(cè)墻或“削竹式”洞口(見6.6.7)等相銜接。6.6.5.5強(qiáng)腐蝕性環(huán)境(見6.9.1.3)和非干旱地區(qū)路段的結(jié)構(gòu)性回填層中,應(yīng)設(shè)置一層高密度聚乙烯土工膜隔水層。隔水層設(shè)置尺寸及部位應(yīng)符合下列規(guī)定:a)厚度不小于2mm、寬度不小于路基寬度(或至路基邊坡?lián)鯄?nèi)側(cè))、沿路線方向長度延伸到端孔外側(cè)起拱線外部小于2m;b)波紋鋼管(拱)頂上結(jié)構(gòu)性回填壓實(shí)層約30cm厚的頂面;DB54/T0287—2023c)鋼筋混凝土減載板底部的回填層頂面;d)波紋鋼板減載板上不大于15cm厚的回填層頂面。6.6.6減載板構(gòu)造6.6.6.1符合下列情況時(shí),應(yīng)在管(拱)頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)性回填層中設(shè)置鋼筋混凝土減載板或波紋鋼板減載板(見圖10):a)波紋鋼橋涵管(拱)頂部以上的結(jié)構(gòu)性回填厚度不滿足計(jì)算厚度或路基頂面標(biāo)高受限時(shí);b)波紋鋼板拱橋跨徑大于或等于10.0m、波紋鋼管涵洞直徑大于或等于8.0m時(shí)。);D——波紋鋼管(拱)直徑或跨徑。圖10管(拱)頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)性回填層中減載板布置示意圖6.6.6.2減載板寬度與減載板底面的結(jié)構(gòu)性回填層同寬,長度(縱路線方向)應(yīng)延伸到最外側(cè)的波紋鋼管(拱)起拱線外不小于100cm。6.6.6.3減載板底面與波紋鋼管(拱)頂(波峰)上之間的最小凈距應(yīng)符合表16規(guī)定。表16減載板底面與波紋鋼管(拱)頂?shù)淖钚艟?.6.6.4鋼筋混凝土減載板應(yīng)符合下列規(guī)定:a)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C30;b)參照J(rèn)TGD40規(guī)定的圓形管狀構(gòu)造物上混凝土路面單層鋼筋網(wǎng)布置和多孔結(jié)構(gòu)之間的伸縮縫設(shè)置及傳力桿鋼筋布置;DB54/T0287—2023c)設(shè)置鋼筋混凝土減載板的波紋鋼管頂以上結(jié)構(gòu)性回填最小厚度按公式(2)計(jì)算確定,并滿足表16的最小凈距要求。式中:tc——設(shè)置鋼筋混凝土減載板后的結(jié)構(gòu)性回填最小厚度,單位為毫米(mmtb——鋼筋混凝土減載板最小厚度,單位為毫米(mm按表17取值;RAL——軸向荷載修正系數(shù),按表18取值;RC——混凝土強(qiáng)度修正系數(shù),C30混凝土取1.05、C40混凝土取0.95;Rf——結(jié)構(gòu)跨徑(直徑)影響系數(shù),取1.2。表17鋼筋混凝土減載板最小厚度D>8.0鋼筋混凝土減載板最小厚度tb/cm表18軸向荷載修正系數(shù)RALRALRAL6.6.6.5波紋鋼板減載板設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定:a)波紋鋼板采用平直板,波紋順路線方向設(shè)置,減載板底面波峰與波紋鋼管(拱)頂(波峰)的最小凈距見6.6.6.3;b)波紋鋼板減載板底面滿鋪松鋪墊層,厚度為波深的1.3~1.4倍;c)減載板的壁厚、波形和減載板上最小回填厚度見表19;d)減載板搭接連接參照6.6.3.4規(guī)定。表19波紋鋼板減載板壁厚、波形及板上最小回填厚度DB54/T0287—20236.6.7洞口構(gòu)造6.6.7.1用八字墻式、一字墻式(端墻、側(cè)墻)、擋墻式等,可參照J(rèn)TG/T3365-02設(shè)置。6.6.7.2波紋鋼管(拱)洞口應(yīng)根據(jù)路基高度、回填土體壓力、結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性、環(huán)境條件、景觀、施工便捷等因素,可參照J(rèn)TG/T3365-02設(shè)置八字墻式、一字墻式(端墻、側(cè)墻)、擋墻式等,參照J(rèn)TGD30采用有面板(預(yù)制塊砌體)加筋土擋墻、鋼筋混凝土擋墻、片石混凝土擋墻、漿砌片(塊)石擋墻等;也可采用波紋鋼板加筋土擋墻結(jié)構(gòu)形式(參照有面板加筋土擋墻設(shè)計(jì))。6.6.7.3波紋鋼管(拱)兩端也可采用“削竹式”洞口(見圖11),管(拱)口的坡度與路基邊坡坡度相同,管(拱)口周圍路基邊坡的坡面可采用鋪砌或混凝土預(yù)制塊網(wǎng)格等防護(hù)。圖11波紋鋼管涵洞“削竹式”洞口示意圖6.6.7.4“削竹式”的洞口管(拱)緣宜采用鋼筋混凝土加強(qiáng)圈(細(xì)部構(gòu)造見圖12),強(qiáng)度等級(jí)不低于C30。并符合下列規(guī)定:a)波紋鋼涵洞加強(qiáng)圈宜設(shè)置在起拱線以上,波紋鋼板拱洞口拱緣在拱腳以上設(shè)置;b)波紋鋼管涵洞直徑小于或等于4.0m時(shí),洞口管緣預(yù)置M16螺栓,加強(qiáng)圈高度為450mm;波紋鋼管涵洞直徑大于4.0m時(shí)和波紋鋼板拱橋,洞口管(拱)緣預(yù)置M20螺栓,加強(qiáng)圈高度宜為600mm;c)直徑8mm光圓鋼筋(箍筋)間距和預(yù)置螺栓間距為450mm,箍筋與預(yù)置螺栓綁扎連接;d)鋼筋保護(hù)層厚度為50mm。DB54/T0287—2023圖12波紋鋼管(拱)洞口鋼筋混凝土加強(qiáng)圈示意圖6.7主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.7.1一般規(guī)定6.7.1.1波紋鋼管(拱)橋涵主體結(jié)構(gòu)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)。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)持久設(shè)計(jì)狀況和短暫設(shè)計(jì)狀況應(yīng)采用作用的基本組合,對(duì)地震設(shè)計(jì)狀況應(yīng)采用作用的地震組合;按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求,采用作用的頻遇組合或準(zhǔn)永久組合。作用的組合方法按JTGD60規(guī)定確定。6.7.1.2設(shè)計(jì)應(yīng)考慮永久作用、可變作用和地震作用。永久作用主要為波紋鋼管(拱)上回填后產(chǎn)生的作用,可變作用主要為車輛荷載和施工設(shè)備(車輛)等臨時(shí)荷載。6.7.2作用(荷載)6.7.2.1恒載(回填土的重力):作用在波紋鋼管(拱)上的結(jié)構(gòu)性回填土體(恒載w)作用范圍見圖13,每延米的重力按公式(3)計(jì)算。a)波紋鋼管涵頂填土的重力作用范圍b)波紋鋼板拱頂w——波紋鋼管(拱)上填土每延米重力的范圍。圖13波紋鋼橋涵結(jié)構(gòu)上部填土的重力作用范圍示意圖式中:w——波紋鋼管(拱)上填土每延米的重力,單位為千牛每米(kN/m);Y——回填土的容重,單位為千牛每立方米(kN/m3Dh——波紋鋼管(拱)計(jì)算直徑或計(jì)算跨徑,單位為米(m),按圖2界限取值;H——波紋鋼管(拱)頂填土高度,以波紋鋼的波紋中軸線以上計(jì)算,單位為米(mDV——波紋鋼管(拱)計(jì)算矢高,單位為米(m按圖2界限取值。6.7.2.2汽車荷載:a)公路波紋鋼橋涵上的汽車荷載采用車輛荷載圖式;b)汽車荷載的擴(kuò)散方法和多車道折減系數(shù)參考JTGD60規(guī)定,擴(kuò)散壓力按公式(4)計(jì)算;c)車輛沖擊系數(shù)按公式(5)計(jì)算。拱頂以上填土厚度大于2.0m時(shí),可不考慮沖擊影響。DB54/T0287—2023式中:σL——汽車荷載擴(kuò)散到波紋鋼管(拱)頂?shù)膲毫?,單位為千帕(kPa);AL——跨徑長度范圍內(nèi)布置的設(shè)計(jì)車輛荷載總軸重,單位為千牛(kN),參考JTGD60取值,并考慮車道數(shù)。施工過程中的計(jì)算,按實(shí)際施工機(jī)械及施工車輛總軸重驗(yàn)算;mf——多車道折減系數(shù),參考JTGD60取值;?t、w——沿車輪長度和寬度方向擴(kuò)散后尺寸,單位為米(m)?;钶d擴(kuò)散方法參考JTGD60規(guī)定,車輪按其著地面積的邊緣向下作30°角分布。當(dāng)幾個(gè)車輪的壓力擴(kuò)散線相重疊時(shí),擴(kuò)散面積以最外邊的擴(kuò)散線為準(zhǔn)。車輛荷載擴(kuò)散見圖14;μ——車輛沖擊擴(kuò)大系數(shù);H——波紋鋼管頂(拱)填土高度,以波紋鋼的波紋中軸線以上計(jì)算,單位為米(m)。a)行車方向圖14車輛荷載擴(kuò)散示意圖6.7.2.3施工過程中荷載:a)施工過程中應(yīng)按實(shí)際的荷載狀態(tài)考慮。施工荷載是永久和其他僅在施工期間作用于結(jié)構(gòu)的荷載,包括施工設(shè)備重力荷載和通過臨時(shí)支撐附加到結(jié)構(gòu)上的荷載;b)在施工過程中,用于結(jié)構(gòu)和附加設(shè)備重力的荷載系數(shù)不小于1.25;除特殊要求外,施工荷載的放大系數(shù)不小于1.5。6.7.2.4地震作用:a)抗震設(shè)防烈度大于或等于7度的地區(qū),波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮地震作用并進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。一般只考慮豎向地震作用,按公式(6)計(jì)算;b)對(duì)于波距400mm、波深150mm波形的波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮豎向地震作用對(duì)恒載彎矩的放大作用。由地震作用產(chǎn)生的附加彎矩按公式(7)計(jì)算。式中:NE——豎向地震作用引起的波紋鋼管(拱)壓力,單位為千牛每米(kN/mR0——豎向地震作用與水平地震作用比值函數(shù),取0.65;δ——地震動(dòng)水平加速度峰值,參照J(rèn)TG/T2231取值;g——重力加速度,單位為米每平方秒(m/s2),取9.80665;w——波紋鋼管(拱)上填土每延米的重力,單位為千牛每米(kN/m),按公式(3)計(jì)算;ME——豎向地震作用引起的波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)跨中截面附加彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/mDB54/T0287—2023MG——恒載作用下波紋鋼管(拱)跨中截面彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/m按6.7.3.3計(jì)算。6.7.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算6.7.3.1波紋鋼管(板)應(yīng)力計(jì)算:a)當(dāng)不考慮地震作用時(shí),波紋鋼管(拱)的軸向壓應(yīng)力應(yīng)滿足公式(8)的要求;b)當(dāng)考慮地震作用時(shí),波紋鋼管(拱)的軸向壓應(yīng)力滿足公式(9)的要求。Y0YGNG+YQNQ1+μ/A<minfy,fb Y0YGNG+YENE/A<minfy,fb 式中:Y0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),設(shè)計(jì)安全等級(jí)為二級(jí)時(shí)取1.0、三級(jí)時(shí)取0.9;YG——永久作用分項(xiàng)系數(shù),取1.2;NG——土的重力引起的波紋鋼管(拱)壓力,單位為千牛每米(kN/mNG=0.51.0?0.1CSAfw;YQ——可變作用分項(xiàng)系數(shù),取1.4;NQ——車輛荷載引起的波紋鋼管(拱)壓力,單位為千牛每米(kN/m),NQ=0.5DhσL;μ——車輛活載沖擊系數(shù),按公式(5)計(jì)算;A——波紋鋼板材單位長度截面積,單位為平方毫米每毫米(mm2/mm);fy——波紋鋼板材料屈服應(yīng)力(強(qiáng)度設(shè)計(jì)值),單位為兆帕(MPa),參照GB50017取值;fb——波紋鋼板屈曲臨界應(yīng)力,單位為兆帕(MPa),按公式(11)計(jì)算;YE——地震作用分項(xiàng)系數(shù),取1.0;NE——豎向地震作用引起的波紋鋼管(拱)壓力,單位為千牛每米(kN/m),按公式(6)計(jì)算;CS——回填土性質(zhì)與結(jié)構(gòu)尺寸的土壓力折減系數(shù),CS=100SDV;Af——結(jié)構(gòu)起拱效應(yīng)的土壓力增大系數(shù);按表20取值;w——波紋鋼管(拱)上填土每延米的重力,單位為千牛每米(kN/m),按公式(3)計(jì)算;Dh——波紋鋼管(拱)計(jì)算直徑或計(jì)算跨徑,單位為米(m),按圖2界限取值;σL——活載擴(kuò)散到波紋鋼管(拱)頂?shù)膲毫?,單位為千帕(kPa),按公式(4)計(jì)算;ES——結(jié)構(gòu)性回填土的彈性模量,單位為兆帕(MPa);DV——波紋鋼管(拱)計(jì)算矢高,單位為米(m按圖2界限取值;E——波紋鋼板材的彈性模量,單位為兆帕(MPa)。表20土壓力增大系數(shù)AfH/DhAfDh/Dv=1.0Dh/Dv=1.2Dh/Dv=1.4Dh/Dv≥1.6DB54/T0287—2023H/DhAf表20土壓力增大系數(shù)Af(續(xù))H/DhAfDh/Dv=1.0Dh/Dv=1.2Dh/Dv=1.4Dh/Dv≥1.6>3.0注:H/Dh和Dh/Dv不能通過查表得到時(shí),通過線性內(nèi)差取值。6.7.3.2極限抗力(屈曲)計(jì)算:a)通過波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)頂部圓弧圓心與豎向中心線形成夾角θ0(rad)的兩條對(duì)稱直線將管(拱)壁劃分上下兩部分(見圖15),分別計(jì)算管(拱)壁抗壓強(qiáng)度。θ0按公式(10)計(jì)算;b)為保證波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,應(yīng)按公式(11)計(jì)算屈曲臨界應(yīng)力。圖15上下管壁劃分示意圖θ0=1.6+0.2θ0=1.6+0.2logEI·2KRr當(dāng)R?Re時(shí),fb=φtFmfy?當(dāng)R>Re時(shí),fb=式中:θ0——通過管(拱)頂圓弧中心并與豎向中心線形成的夾角,單位為度(°);E——波紋鋼板材的彈性模量,單位為兆帕(MPa);I——波紋鋼板材截面慣性矩,單位為毫米四次方每毫米(mm4/mm),參照GB/T34567取值;Em——土體彈性模量的修正值,結(jié)構(gòu)壁上半部分Em=Es1.0?RC+10H+H′2,結(jié)構(gòu)壁側(cè)面和下半部分Em=Es;R——結(jié)構(gòu)的曲率半徑,單位為毫米(mm);ReRe——等效曲率半徑,單位為毫米(mm),Re=r6EP.;fb——波紋鋼板屈曲臨界應(yīng)力,單位為兆帕(MPa);φt——波紋鋼材料抗力系數(shù),取0.8;DB54/T0287—2023Fm——多孔結(jié)構(gòu)屈曲應(yīng)力折減系數(shù),F(xiàn)m=0.85+?1.0;fy——波紋鋼板材屈服強(qiáng)度,單位為兆帕(MPa);K——結(jié)構(gòu)與周圍土體相對(duì)彎曲剛度系數(shù),K=λ)0.25;r——波紋鋼板材回轉(zhuǎn)半徑,單位為毫米(mm),參照GB/T34567取值;ES——結(jié)構(gòu)性回填土的彈性模量,單位為兆帕(MPa);RC——波紋鋼管(拱)頂處的曲率半徑,單位為毫米(mm);H——波紋鋼管(拱)頂填土高度,以波紋鋼的波紋中軸線以上計(jì)算,單位為米(mH′——波紋鋼管(拱)頂與起拱線之間垂直距離的一半,單位為米(m);p——屈曲折減系數(shù),p=1000)0.5?1.0;S——雙孔或多孔結(jié)構(gòu)之間的最小間距,單位為米(m);Dh——波紋鋼管(拱)計(jì)算直徑或計(jì)算跨徑,單位為米(m),按圖2界限取值;λ——計(jì)算K值的一個(gè)系數(shù),λ=1.221.0+1.60.25。6.7.3.3彎矩和軸力組合效應(yīng):a)波紋鋼管(拱)彎矩和軸力的組合效應(yīng)滿足公式(12)的要求。對(duì)于波距400mm、波深150mm波形的波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu),彎矩和軸力的組合效應(yīng)應(yīng)小于截面乘系數(shù)的塑形抗彎承載力。b)彎矩和軸力組合效應(yīng)計(jì)算應(yīng)用的參數(shù)(KM1、KM2、KM3、RB應(yīng)根據(jù)波紋鋼管(板)柔度系數(shù)Nf計(jì)算確定(見附錄B)。(式中:N——波紋鋼截面所受軸向壓力,單位為千牛每米(kN/m),當(dāng)考慮地震作用時(shí)、N=YGNG+YENE;當(dāng)不考慮地震作用時(shí)、N=YGNG+YQNQ1+μ);Npf——波紋鋼管(拱)截面塑性抵抗系數(shù)的設(shè)計(jì)壓力,單位為千牛每米(kN/mNpf=φ?Afy;Mf——荷載組合時(shí)的波紋鋼結(jié)構(gòu)跨中截面彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/m)。當(dāng)考慮地震作用時(shí),Mf=YGMG+YEME;當(dāng)不考慮地震作用時(shí),Mf=YGMG+YQML1+μ);Mpf——波紋鋼管(拱)截面塑性抵抗系數(shù)設(shè)計(jì)彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/m),Mpf=φ?Mp;YG——永久作用(填土推力)分項(xiàng)系數(shù),取1.2;NG——土的重力引起的波紋鋼管(拱)壓力,單位為千牛每米(kN/mNG=0.51.0?0.1CSAfw;YE——地震作用分項(xiàng)系數(shù),取1.0;NE——豎向地震作用引起的波紋鋼管(拱)壓力,單位為千牛每米(kN/m按公式(6)計(jì)算;YQ——可變作用分項(xiàng)系數(shù),取1.4;NQ——車輛荷載引起的波紋鋼管(拱)壓力,單位為千牛每米(kN/m),NQ=0.5DhσL;μ——車輛活載沖擊系數(shù),按公式(5)計(jì)算;φ?——波紋鋼板材抵抗塑性鉸的抗力系數(shù),取0.7;A——波紋鋼板材單位長度截面積,單位為平方毫米每毫米(mm2/mm);fy——波紋鋼板材屈服強(qiáng)度,單位為兆帕(MPaMG——恒載作用下波紋鋼管(拱)跨中截面彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/m),MG=M1+MDH;ME——豎向地震作用引起的波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)跨中截面的附加彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/mDB54/T0287—2023按公式(7)計(jì)算;ML——活載作用下波紋鋼管(拱)跨中截面彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/mML=;Mp——考慮材料極限抗拉強(qiáng)度時(shí)截面能承受的最大彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/mMp=ff;M1——在回填至管(拱)頂之前的土體引起波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)跨中截面產(chǎn)生的彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/mM1=KM1RBYDh3;Ru——計(jì)算系數(shù),Ru=;MDH——管(拱)上填土部分引起波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)跨中截面產(chǎn)生的彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/m當(dāng)H<時(shí)、MDH=?KM2RBYDh2H;當(dāng)H?時(shí),MDH采用有限元數(shù)值模擬方法計(jì)算;Dh——波紋鋼管(拱)計(jì)算直徑或計(jì)算跨徑,單位為米(m),按圖2界限取值;AL——車輛荷載后軸軸重,單位為千牛(kN參照J(rèn)TGD60取值;K4——等效線性荷載參數(shù),按表21取值;I——波紋鋼板材截面慣性矩,單位為毫米四次方每毫米(mm4/mm),參照GB/T34567取值;d——波紋鋼管(拱)的波高或波深,單位為毫米(mmt——波紋鋼管(拱)壁厚(不含鍍鋅等防腐層厚度單位為毫米(mmff——波紋鋼材料極限抗拉強(qiáng)度,單位為兆帕(MPaY——回填土的重度,單位為千牛每立方米(kN/m3參照J(rèn)TGD60取值;H——波紋鋼管(拱)頂填土高度,以波紋鋼管(拱)的波紋中軸線以上計(jì)算,單位為米(mDv——波紋鋼管(拱)計(jì)算矢高,單位為米(m按圖2界限取值。Es——結(jié)構(gòu)性回填土的彈性模量,單位為兆帕(MPa);E——波紋鋼板材的彈性模量,單位為兆帕(MPa)。表21等效線性荷載參數(shù)K46.7.3.4施工過程結(jié)構(gòu)剛度及內(nèi)力組合:a)波紋鋼管(板)運(yùn)輸和安裝施工過程中的柔度,按公式(13)校核計(jì)算;b)施工過程中波紋鋼橋涵結(jié)構(gòu)截面彎矩與軸向壓力的內(nèi)力組合應(yīng)滿足公式(14)的要求;DB54/T0287—2023c)施工過程結(jié)構(gòu)剛度及內(nèi)力組合計(jì)算應(yīng)用的參數(shù)(KM2、KM3、RB),應(yīng)根據(jù)波紋鋼管(板)柔度系數(shù)Nf計(jì)算確定(見附錄B)。Ff=?Ff,max 2NpfMpf2NpfMpf式中:Ff——波紋鋼管(板)柔度,單位為毫米每牛(mm/N);D——波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)的孔徑或跨徑,單位為毫米(mmE——波紋鋼板材的彈性模量,單位為兆帕(MPa);I——波紋鋼板材的截面慣性矩,單位為毫米四次方每毫米(mm4/mm),參照GB/T34567取值;Ff,max——波紋鋼管(板)的最大柔度見表22,單位為毫米每牛(mm/N);N——波紋鋼管(拱)截面所受軸向壓力,單位為千牛每米(kN/m),N=NG+NQ,當(dāng)Hc/Dh<0.2時(shí),N=0;Npf——波紋鋼管(拱)截面塑性抵抗系數(shù)設(shè)計(jì)壓力,單位為千牛米每米(kN/mNpf=φ?Afy;M——波紋鋼管(拱)跨中截面所受彎矩,單位為千牛米每米(kN?m/mM=M1+MB+Mc;Mpf——波紋鋼管(拱)截面塑性抵抗系數(shù)設(shè)計(jì)彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/m),Mpf=φ?Mp;NG——土的重力引起的波紋鋼管(拱)壓力,單位為千牛每米(kN/mNG=0.51.0?0.1cSAfw;NQ——車輛荷載引起的波紋鋼管(拱)壓力,單位為千牛每米(kN/m),NQ=0.5DhσL;HC——施工過程中的填土高度,單位為米(mDh——波紋鋼管(拱)計(jì)算直徑或計(jì)算跨徑,單位為米(m),按圖2界限取值;M1——在回填至管(拱)頂之前的土體引起波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)跨中截面產(chǎn)生的彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/mM1=KM1RBYDh3;MB——在施工過程中由超出管(拱)頂上填土部分引起波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)跨中截面產(chǎn)生的彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/m為負(fù)值,MB=?KM2RBYDh2Hc;Mc——施工過程中汽車荷載(考慮施工機(jī)械荷載)引起的波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)跨中截面的彎矩,單位為千牛米每米(kN·m/m),Mc=KM3RLDhLc;Y——回填土的重度,單位為千牛每立方米(kN/m3RL——計(jì)算彎矩的參數(shù),RL=0.265?0.053·lg·Nf/Hc/Dh0.75?1.0;Lc——施工過程中作用于波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)上汽車荷載(考慮施工機(jī)械荷載)的等效荷載值,單位為千牛每米(kN/mLc=Ac/K4;Ac——施工過程中的車輛(機(jī)械)軸重,單位為千牛(kNK4——等效線性荷載參數(shù),按表21取值。表22不同波形的波紋鋼管(板)最大柔度Ff,maxFfD<1000mmD≥2000mmDB54/T0287—2023Ffd6.7.3.5管拱形波紋鋼管拱腳處極限狀態(tài)壓力:管拱形(見圖16)的管拱腳處極限狀態(tài)壓力應(yīng)滿足公式(15)的要求。tp?=Ap?=式中:ph——荷載在管拱形波紋鋼結(jié)構(gòu)拱腳處產(chǎn)生的壓力,單位為千帕(kPa),見圖16;Ed——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)進(jìn)行作用效應(yīng)組合,取最不利效應(yīng)組合(即最不利設(shè)計(jì)作用效應(yīng)單位為千牛每米(kN/m)。永久作用和可變作用組合:Ed=YGW,YQσL;永久作用和地震作用組合:Ed=YGW,YENE;A——波紋鋼板材單位長度截面積,單位為平方毫米每毫米(mm2/mm);Tt——管拱頂處的半徑,單位為毫米(mm見圖16;Th——管拱的拱腳處半徑,單位為毫米(mm見圖16;pu——管拱形波紋鋼結(jié)構(gòu)拱腳極限承載力(見表23單位為千帕(kPaYG——永久作用分項(xiàng)系數(shù),取1.2;W——波紋鋼管(拱)上填土每延米的重力,單位為千牛每米(kN/m),按公式(3)計(jì)算;YQ——可變作用分項(xiàng)系數(shù),取1.4;σL——汽車荷載擴(kuò)散到波紋鋼管頂?shù)膲毫Γ瑔挝粸榍粒╧Pa),按公式(4)計(jì)算;YE——地震作用分項(xiàng)系數(shù),取1.0;NE——豎向地震作用引起的波紋鋼管壓力,單位為千牛每米(kN/m按公式(6)計(jì)算。圖16壓力繞管拱形狀的變化示意圖表23管拱形的拱腳處極限承載力DB54/T0287—2023均勻的粗碎石(≤50mm)管拱腳處極限承載力pu/kPa6.7.3.6波紋鋼板拼裝管(拱)高強(qiáng)度螺栓連接強(qiáng)度及扭矩設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:a)波紋鋼板拼裝管采用高強(qiáng)度螺栓承壓型連接。當(dāng)波紋鋼板鍍鋅層表面摩擦力和接縫連接疊合的波紋板件在波峰、波谷處的縫隙能滿足摩擦型連接要求時(shí),可采用摩擦型連接;b)高強(qiáng)度螺栓承壓型連接的抗剪強(qiáng)度主要由螺栓桿受剪和波紋鋼板螺栓孔壁承壓兩種破壞模式控制,分別計(jì)算每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的受拉承載力設(shè)計(jì)值、受剪承載力和承壓承載力設(shè)計(jì)值,并滿足同時(shí)承受剪力和桿軸方向拉力的承載力,計(jì)算滿足JGJ82的要求;c)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接,分別計(jì)算每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的受剪承載力設(shè)計(jì)值、受拉承載力設(shè)計(jì)值,并滿足同時(shí)承受剪力和外拉力承載力,計(jì)算滿足JGJ82的要求;d)高強(qiáng)度螺栓終擰扭矩,根據(jù)JGJ82規(guī)定計(jì)算確定。6.7.3.7有限元分析建模宜符合下列規(guī)定.a)二維建模宜遵循下列要點(diǎn):1)幾何模型:波紋鋼管(拱)結(jié)構(gòu)有限元分析建模重點(diǎn)為波紋鋼管道內(nèi)力及變形響應(yīng),可采用等效剛度法將其簡化為二維有限元模型,首先計(jì)算波紋鋼板截面的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Icsp和面積Acsp,根據(jù)抗彎剛度、抗壓剛度和材料質(zhì)量三個(gè)等效原則將波紋鋼板截面等效成矩形截面,以梁單元模型進(jìn)行數(shù)值分析;由抗彎剛度等效得:EsIcsp=EequIequ,由抗壓剛度等效得:EsAcsp=EequAequ,由單位長度材料質(zhì)量等效得:psAcsp=Eequpequ,對(duì)于矩形截面,有Aequ=bdequ,Iequ=bdqu/12,b取1,故有:dequ=1u,Eequ=12sp=Ep,pequ=pp土體模型幾何尺寸可參考CANDE建議,波紋鋼管(拱)兩側(cè)土體寬度從主體結(jié)構(gòu)最寬處起算,取不小于2.5Dh,模型下部土體可取不小于1.5倍矢高;2)材料選擇:主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程暫不考慮波紋鋼管塑性發(fā)展,可采用線彈性材料屬性,土體材料選擇綜合考慮材料參數(shù)的繁簡、參數(shù)獲取的難易程度、計(jì)算效率,以及對(duì)土體力變行為較準(zhǔn)確的模擬,可采用Mohr-Coulomb模型;3)模型部件組合:主要為波紋鋼管(拱)主體結(jié)構(gòu)與土體的相互組合,大量計(jì)算結(jié)果表明,如無特殊情況,綁定邊界可滿足一般設(shè)計(jì)計(jì)算要求,特殊情況下(如特殊土質(zhì)、波紋鋼非常規(guī)表面處理等)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的接觸邊界形式;4)單元選擇及網(wǎng)格劃分:土體宜采用四邊形平面單元,波紋鋼管(拱)采用二次Timoshenko梁單元或三次Euler-Bernoulli梁單元;5)邊界:模型的左、右邊界應(yīng)約束水平變形,允許豎向沉降;模型底邊界約束兩個(gè)方向變形。特殊工況時(shí)根據(jù)實(shí)際情況選用合理邊界;6)荷載:主要為重力荷載、運(yùn)營荷載、施工荷載及壓實(shí)效應(yīng)。運(yùn)營荷載換算建議參考加拿大規(guī)范(CHBDC)或美國規(guī)范(AASHTO),壓實(shí)效應(yīng)可采用被動(dòng)土壓法、土條擠壓法等。采用被動(dòng)土壓法時(shí),當(dāng)填土超過管徑最大處但在管頂以下時(shí),在管兩側(cè)管徑最大處附近對(duì)稱施加均布被動(dòng)土壓力;當(dāng)填土超過管頂后,在管兩側(cè)分別施加漸變被動(dòng)土壓力。b)三維建模宜遵循下列要點(diǎn):1)幾何模型:覆土波紋鋼管(拱)屬于土-鋼組合結(jié)構(gòu),土體同結(jié)構(gòu)共同受力,形成穩(wěn)定的承載結(jié)構(gòu),故在幾何建模時(shí)應(yīng)考慮足夠尺寸的土體。宜沿涵寬方向取不小于3個(gè)波長建DB54/T0287—2023模;對(duì)于土體模型,可對(duì)結(jié)構(gòu)左右兩側(cè)各取不小于2倍跨徑長度、結(jié)構(gòu)下方取不小于1.5倍矢高;2)材料選擇:模型部件組合,與二維建模相同;3)單元選擇及網(wǎng)格劃分:土體采用六面體單元;波紋鋼管采用四邊形殼單元;4)邊界:三維模型在沿涵長方向一般取用3~N倍波紋長度建模,考慮該方向的結(jié)構(gòu)對(duì)稱性,一般在模型正剖面、背剖面施加對(duì)稱邊界;模型的左、右邊界約束水平變形,允許豎向沉降;模型底邊界

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